Физика-9кл-Кикоин-ГДЗ-1999 (9 класс - Кикоин), страница 12

Источником звука может быть любое тело, совершающее колебания.2. Звук распространяется в виде продольных волн в воздухе.3. В пространстве, лишенном вещества, звук распространяться небудет. Так как звуковая волна не сможет распространиться.4. Нет, все зависит от частоты колебаний в волне.5. Волны, вызываемые биениями сердца и объема легких при дыхании не воспринимаются как звуки, так как их частота очень мала(меньше чем 20 Гц). Например в случае биений сердца, если учесть,что средний пульс человека 100 ударов в минуту, получим, что частота биений сердца равна v ≈ l,67 Гц, что гораздо ниже 20 Гц.

То жесамое получается и в случае колебаний объема легких при дыхании.6. Это исключено, так как в безвоздушном пространстве распространение звука не происходит.§ 61 Вопросы1. Громкость звука связана с энергией колебаний в источнике и вволне, а именно, от амплитуды колебаний.2. Тон звука зависит от частоты колебаний в звуковой волне, а не отэнергии колебаний.3.

В данной среде звуки низкого тона имеют меньшую частоту колебаний, и, соответственно, большую длину волны, чем звуки высокого тона. Так как из формулы V = λ ⋅ v следует, что если скоростьодинакова, то чем больше частота колебаний, тем меньше длинаволны и наоборот.109Упражнение 35.№1Дано:Решение:Из таблицы, помещенной в § 61 находимv1=80 Гцскорость звука в воздухе:v2= 1400 ГцV = 343,1 м/сλ1 – ?V=λ⋅v, отсюда λ =λ2 – ?а) λ1 = 343,1м80ГцсV.υб) λ2 = 343,1≈ 4,29ммс1400Гц≈ 0,245м.Ответ: a) λ1 ≈ 4,29 м; б) λ2 ≈ 0,245 м.№2Дано:h= 1000мt–?SZ =Решение:За начало отсчета времени примем момент времени, когда был брошен камень с вершины горы.

Онсовершает вниз свободное падение с ускорениемсвободного падения g=9,8 м/c2 Согласно уравнению движения при прямолинейном равноускоренном движении пройденный путь S определяетсяформулой:a Z ⋅ t 12, где aZ = g = 9,8 м/c2, ось Z на2правлена по траектории движения камня(падение вниз), но в противоположном направлении.Отсюда время, затраченное на прохождение камнем от моментаброска до момента падения на землю будет равно:t1 =2 ⋅Sz2⋅h2 ⋅1000м==≈ 14,29с.azg9,8 м с2Время, необходимое для дохождения звука от падения камня до наблюдателя на скале, найдем из формулы: Sz=V⋅t2 (так как здесь мыимеем дело с равномерным движением): t2 =звука в воздухе.t2 =1101000м= 2,91с.343,1м сSz, где V – скоростьVИ время, за которое до наблюдателя дойдет звук от падения камня,определится, как сумма двух промежутков времени:t=t1+t2=14,29 c+2,91 c=17,2 c.Ответ: t=17,2 с.№3Дано:t=8 cS–?Решение:S=V⋅t,где V – скорость распространения звука в воздухе.S=343,1 м/с⋅8 с=2744,8м ≈ 2,7 км.Ответ: S ≈ 2,7 км.№4Дано:Решение:v1 = 20ГцV 343,1 м с=== 17,16м ≈ 17м;λ1v2 = 20000 Гц20Гцõ1V=343,l м/с343,1 м сVλ1 – ?λ2 === 0,017м ≈ 17м.õ 2 20000Гцλ2 – ?Итак, граничные длины волн, воспринимаемые человеком, как звук,следующие: 17 см<λ<17 м.Ответ: 17 см<λ<17 м.№5Дано:V1=600 м/сt=4 сS–?Решение:Разобьем время t на два промежутка t1, t2.

Промежуток времени t1 соответствует времени, за которое пуля пролетела расстояние S между стрелком имишенью.Промежуток времени t2 соответствует времени, за которое звук отпопавшей в мишень пули дошел до стрелка. Приняв за начало отсчета точку местонахождения стрелка, изобразим графически условие задачи:При прохождении пули домишени мы имеем дело спрямолинейным движениемпули. В этом случае пройденное расстояние определится следующим образом:111S.V1Расстояние, пройденное звуком до стрелка со скоростью V2 и завремя t2 равно (случай равномерного движения): S=t2⋅V2, а время: t2S=, где V2 – скорость распространения звука в воздухе.V1Так как известно, что t1+t2=t=4 с, то мы можем определить расстояние S от стрелка до мишениS=t1⋅V1, а время: t1 =SStt ⋅ V1 ⋅ V2 4с ⋅ 600 м с ⋅ 343,1м с+= t; S ==== 873,12м.SSV1 V2V1 + V2600 м с + 343,1м с+V1 V2Ответ: S=873,12м.§ 62 Вопросы.1.

Для того, чтобы произошло отражение звука на границе сред необходимо, чтобы среды состояли из различных частиц.2. Эхо – это физическое явление, состоящее в том, что звук от источника доходит до какого-то препятствия (границы двух сред), отражается от него и возвращается к месту, где он возник.3. Ультразвуковые волны не воспринимаются человеком как звук.Но природа ультразвуковых волн такая же, как и звуковых. Частотаколебаний ультразвуковых волн больше, чем 20000 Гц, и поэтомуони человеком не воспринимаются. Для звуколокации полезнойоказывается та особенность ультразвуковых волн, что их можносделать направленными, то есть распространяющимися по определенному направлению от источника.4.

Акустический резонанс – это резонанс, возникающий в системах,когда в качестве вынуждающей, периодически изменяющейся силыв колебательных системах выступают звуковые колебания.Упражнение 36№1Дано:Решение:S=85 мДля определения времени, когда звук, отразившисьt–?придет в обратную точку (эхо), воспользуемсяформулой:112t=2S,Vгде V – скорость распространения звука в воздухе.2 ⋅ 85мt== 0,496 с ≈ 0,5 с.343,1м сОтвет: t ≈ 0,5 с.№2Дано:t=1,2 сS−?Решение:Для определения глубины моря воспользуемсяформулой:VtS = , где V – скорость распространения ультра2звука в морской воде.Ответ: 918 м.113ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫЭта часть книги поможет вам при подготовке к лабораторным работам курса физики и при их выполнении. Она содержит некоторыерекомендации и комментарии к выполнению работ курса, а такжеобразцы лабораторных работ, выполненных в соответствии с заданиями учебника.

Следует, конечно, помнить, что учитель по своемуусмотрению и возможностям кабинета может вносить изменения идополнения в ход работ, описанных в учебнике, а также в обеспечение работы материалами и инструментами. Но, в общих чертах,цель работы и способ ее исполнения остается неизменным. Поэтомузнакомство с приведенными образцами работ поможет подробнеепознакомиться с предстоящими вам измерениями и вычислениями.Однако поученные в выполненных нами работах результаты могутсильно отличаться от тех, которые вы будете получать в ходе выполнения работ на уроках.

Происходит это потому, что использованные оборудование и материалы, возможно, отличаются от предложенных вам учителем. Кроме того, даже при использовании одинакового оборудования результаты могут существенно разниться поразличным причинам.Лабораторная работа № 1«Измерение ускорения тела при равноускоренном движении»При прямолинейном равноускоренном движении без начальнойскоростиat 22S; a= 2 ,2tгде S – путь, пройденный телом, t – время прохождения пути.Средства измерения: измерительная лента (линейка), метроном (секундомер).Лабораторная установка и порядок выполнения работы подробноописаны в учебнике.2S м№ опытаt, cS, мa= ,t 2 с2S=114160,50,02825,50,50,033350,490,03945,50,490,03256,50,510,0240,50,031среднее значение5,72 ⋅ 0,5 м=0,028 м/с2Вычисления: 1)2(6 с )2)2 ⋅ 0,5 м=0,033 м/с22(5,5 с )3)2 ⋅ 0,49 м=0,039 м/с2(5 с ) 22 ⋅ 0,49 м=0,032 м/с22(5,5 с )2 ⋅ 0,51 м=0,024 м/с25)(6,5 с) 24)0,5 м + 0,5 м + 0,49 м + 0,49 м + 0,51 м= 0,5 м56 с + 5,5 с + 5 с + 5,5 с + 6,5 с= 5,7 сtcp =50,028 м/с 2 + 0,033 м/с 2 + 0,039 м/с 2 + 0,032 м/с 2 + 0,024 м/с 2Scp =acp=5== 0,031 м/c 2Вычисление погрешностейТочность приборов: Измерительная лента: ∆S = ±0,005 мСекундомер: ∆t = ±0,5 cВычислим абсолютные погрешности:∆S1 =S1−Scp =0,5 м − 0,5 м=0 м∆S2 =S2−Scp =0,5 м − 0,5 м=0 м∆S3 =S3−Scp =0,49 м − 0,5 м=0,01 м∆S4 =S4−Scp =0,49 м − 0,5 м=0,01 м∆S5 =S5−Scp =0,5 м − 0,5 м=0,01 м∆S + ∆S 2 + ∆S 3 + ∆S 4 + ∆S 5∆S = 1= 0,006 м5∆t1 =t1−tcp =6 с − 5,7 с=0,3 с∆t2 =t2−tcp =5,5 с − 5,7 с=0,2 с115∆t3 =t3−tcp =5 с − 5,7 с=0,7 с∆t4 =t4−tcp =5,5 с − 5,7 с=0,2 с∆t5 =t5−tcp =6,5 с − 5,7 с=0,8 с∆t =∆t 1 + ∆t 2 + ∆t 3 + ∆t 4 + ∆t 5= 0,44 c5Вычислим относительную погрешность:∆a∆S∆t0,44∆a 0,006=+2=+2⋅= ±0,17 (17%)a cp0,5a cp S cp5,7t cpАбсолютная погрешность косвенного измерения:∆a⋅ аср = ±0,17 ⋅ 0,031 м/с2 = ±0,005 м/с2∆а =a cpНайденное в результате работы ускорение можно записать как:а = (0,031 ± 0,005) м/с2,но при данной абсолютной погрешности последняя цифра в значенииаср значения не имеет, поэтому запишем как: а = (0,03 ± 0,005) м/с2.Лабораторная работа № 2«Измерение жесткости пружины»Закон Гука: «Сила упругости, возникающая при деформации тела,пропорциональна его удлинению и направлена противоположно направлению перемещения частиц тела при деформации».(Fупр)х = −kx −b Закон ГукаЖесткостью называют коэффициент пропорциональности междусилой упругости и изменением длины пружины под действием приложенной к ней силы.

Согласно третьему закону Ньютона, приложенная к пружине сила по модулю равна возникшей в ней силе упругости. Таким образом жесткость пружины можно выразить как:FR= ,xгде F − приложенная к пружине сила, а х − изменение длины пружины под ее действием. Средства измерения: набор грузов, массакаждого равна m0 = (0,1±0,002) кг.Линейка с миллиметровыми делениями (∆х = ±0,5 мм). Порядок выполнения работы описан в учебнике и комментариев не требует.№ опытамасса, кгF=mg*, H удлинение х,К, Н/мм10,110,03627,7820,220,07427,0311630,330,11226,7940,440,15525,81* Ускорение свободного падения примем равным 10 м/с2.Вычисления:F mgR= =xx1H= 27,78R1 =0,036 мR2 =2H= 27,030,074 мR3 =3H= 26,790,112 мR4 =4H= 25,810,155 мR 1 + R 2 + R 3 + R 4 27,78 + 27,03 + 26,79 + 25,81== 26,85 H / м.44Вычисление погрешности измерения:mgR=xεk = εm + εg + εx∆m;εm =m∆gεg =;gRcp =∆xxεx максимально когда х − наименьшее, т.е., в нашем случае, дляопыта с одним грузом0,002 кг 0,02 м /с 2 0,0005 м++= 0,034εk =0,1 кг0,036 м9,81 м /с 2∆R = Rcp ⋅ εk = (26,85 ⋅ 0,034) H/м ≈ 0,9 H/м.Можно записать результат измерений как: R = (26,85 ± 0,9) H/м илиокругляя: R = (26,9 ± 0,9) H/м; R = (27 ± 1) H/м, т.к.

в нашем случаеотклонения вычисленных R1; R2; R3; R4 от Rср велики из-за разностиусловий опытов принимаем R = (27 ± 1) H/м.117εx =Лабораторная работа № 3«Измерение коэффициента трения скольжения»Требуется определить коэффициент трения скольжения деревянногобруска, скользящего по деревянной линейке.Сила трения скольжения Fтp = µN, где N − реакция опоры; µ − коэффициент трения скольжения, откуда ì =F трì. Сила трения по мо-дулю равна силе, направленной параллельно поверхности скольжения, которая требуется для равномерного перемещения бруска сгрузом.

Реакция опоры по модулю равна весу бруска с грузом. Измерения обоих сил проводятся при помощи школьного динамометра. При перемещении бруска по линейке важно добиться равномерного его движения, чтобы показания динамометра оставались постоянными и их можно было точнее определить.Выполнение работы:№ опыта Вес бруска с грузом Р, НСила трения Fтр, Hµ11,350,40,3022,350,80,3433,351,30,3844,351,70,39Вычисления:F трì=N0,4 Hì1 == 0,301,35 Hì3 =1,3 H= 0,383,35 Hì2 =0,8 H= 0,342,35 Hì4 =1,7 H= 0,394,35 Hì 1 + ì 2 + ì 3 + ì 4 0,30 + 0,34 + 0,38 + 0,39== 0,35.44Рассчитаем относительную погрешность:ì ср =Так как µ =118F трР;εµ = εFтр + εр =∆F трF тр+∆Р.РВидно, что наибольшая относительная погрешность будет в опыте снаименьшим грузом, т.к.