Войти в систему

Home
    - Создать дневник
    - Написать в дневник
       - Подробный режим

LJ.Rossia.org
    - Новости сайта
    - Общие настройки
    - Sitemap
    - Оплата
    - ljr-fif

Редактировать...
    - Настройки
    - Список друзей
    - Дневник
    - Картинки
    - Пароль
    - Вид дневника

Сообщества

Настроить S2

Помощь
    - Забыли пароль?
    - FAQ
    - Тех. поддержка



Пишет 3d_camper ([info]3d_camper)
@ 2017-04-21 15:56:00


Previous Entry  Add to memories!  Tell a Friend!  Next Entry
Туплю конкретно
Задачу решаем:
http://fizmatklass.ucoz.ru/DO/7/7.5-mekhanicheskie_kolebanija_i_volny-ustanovlenie.htm

Вопрос 1.
Груз массой m, подвешенный к длинной нерастяжимой нити длиной l, совершает колебания с периодом T и амплитудой А. Что произойдет с периодом колебаний, полной механической энергией и частотой колебаний нитяного маятника, если при неизменной амплитуде уменьшить длину нити? К каждому элементу первого столбца подберите соответствующий элемент из второго и внесите в строку ответов выбранные цифры под соответствующими буквами.

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ ХАРАКТЕР ИЗМЕНЕНИЙ

А.Период колебаний
Б. Полная механическая энергия
В. Частота колебаний

1) увеличится

2) уменьшится

3) не изменится

Правильный ответ:

В – 1,

Б – 3,

А – 2


Чето не догоняю почему Полная энергия не меняется, если Eп=mg*(1-cos(arcsin(x/l)))*l (может можно и сократить, но я фиг знает, уже тригонометрию основательно забыл со школы). l уменьшается, угол растет, h=(1-cos(arcsin(x/l)))*l тоже, вроде бы, растет.

Амплитуда ведь это отклонение от равновесие по x, а не по дуге? А то на разных сайтах по разному рисуют.
Или здесь надо рассматривать малые колебания, когда sin(x/l)~~x/l? И тогда пофиг, h не растет.


(Читать комментарии) - (Добавить комментарий)


[info]3d_camper
2017-04-21 19:20 (ссылка)
С одной стороны разумно, поскольку есть классический опыт с установлением преграды на пути нити и поднятием груза на нити, до той же высоты.
Но с другой стороны, это уже олимпиадная вещь, а не для среднестатистического оболтуса.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]lpauzner
2017-04-21 19:54 (ссылка)
Трудно сказать что надо преподавать среднестатистическому оболтусу именно по физике.
Разумно было бы чтобы чел содержательно разобрался с небольшим количеством задач/тем, штук 5 уже неплохо,
а всем остальным не мучить. (В задачах часто какие-то параметры не нужны, и наоборот, те о которых не сказали - подразумеваются, без какого-то понимания формально не осилить.)

Вот что пишет заслуженный профессор - http://traveller2.livejournal.com/239990.html

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]3d_camper
2017-04-21 20:54 (ссылка)
амплитуда по X, кстати, уменьшится, как на картинке ниже

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]lpauzner
2017-04-21 21:10 (ссылка)
Не знаю что они имели в виду под амплитудой, может это угол, может отклонение по горизонтали, может - по вертикали, соответствено разный ответ как она изменится. Про нее ничего не спрашивается, на ответы не влияет. Если не оговорено специально, колебания маятника обычно предполагаются малыми, в пределах линейности синуса период от амплитуды не зависит.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]3d_camper
2017-04-21 21:28 (ссылка)
Вот и я в непонятках, что такое амплитуда. Только лишь и остается надеяться на малые колебания.
Хотя в похожей задаче такое решение, а там никак не малые колебания:
https://phys-ege.sdamgia.ru/problem?id=3102
https://phys-ege.sdamgia.ru/get_file?id=16408

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]lpauzner
2017-04-21 22:01 (ссылка)
Малый угол - это градусов до 20 вполне (точность - угол в радианах в квадрате). Единственная формула приведенная в решении - для малого угла, разумеется. Комментарии по ссылке показательные, спасибо.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]3d_camper
2017-04-21 22:27 (ссылка)
Да, верно. Я не прав. Смотрел на рисунок, не на формулу.

(Ответить) (Уровень выше)


[info]lookatindivid
2017-04-21 23:26 (ссылка)
вроде в школе только гармонические колебания рассматривают
нужно учебник смотреть
первое что гуглится подтверждает догадку

http://physics.ru/courses/op25part1/content/chapter2/section/paragraph3/theory.html

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]3d_camper
2017-04-22 00:40 (ссылка)
>>нужно учебник смотреть
В Мякишеве есть вывод для мат. маятника, через приближение малых колебаний. В Генденштейне в базовом вывода нет, только упоминается, что колебания малые без разъяснение что это таое и зачем. Но мне все равно второй больше нравится. Первый очень сумбурный, колебания в 11 классе, вводится производная и второая производная для свободных колебаний. Не для среднего ума (не для средней школы). Я его бы не рекомендовал вообще.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]silly_sad
2017-04-22 13:13 (ссылка)
zabanj gavno, POZHALUSTA.

(Ответить) (Уровень выше)


[info]lpauzner
2017-04-22 14:29 (ссылка)
И маятник, и грузик на пружинке, и прочие колебания - модельные системы где самое ключевое свойство это то что период колебаний постоянный. Что хорошо подтверждено экспериментально - часы, известные еще с древности. Для школы этого достаточно.

В реальной жизни есть дальнейшие уточнения. Например, период колебаний остается постоянным не только при разной амплитуде, но даже когда есть трение о воздух (пока трение пропорционально скорости и не слишком большое). Есть и нелинейные эффекты - кто сказал что закон Гука строго линеен? Бывает и отклонение на большие углы. Но надо понимать что это малые эффекты. Полезно уметь оценивать зону применимости приближений, но это уже довольно сложно. Для вопросов теста уровня "увеличится период или уменьшится?" ничего такого не нужно. Хотя задачи теста можно было написать более внятно, на русском языке.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]3d_camper
2017-04-23 19:58 (ссылка)
Мне нравится подход у Эллиота Уилкокса "Физика", там рассматривают наблюдения Галилея. То есть тупо начинают с наблюдения и счетом колебаний за время.
У нас любят теоретизировать и это очень плохо для восприятия обычным школьником. У нас 90% не готовы к абстракциям.
В средней школе физику проходят дважды. Сначала с 7 по 9 класс, потом все тоже самое, но с "углублением" с 10 по 11 класс.
Поэтому надо было сразу смотреть в 9 класс, а не в 11. У Перышкина сразу оговаривается, что при малых колебаний дуга приравнивается к отрезку, но почему-то в учебнике за 10 класс (у Генденштейна) или за 11 класс (у Мякишева) нет никаких отсылок туда. http://vklasse.org/9-klass/uchebniki/fizika/av-peryshkin-em-gutnik-2014/stranitsa-104

(Ответить) (Уровень выше)


[info]silly_sad
2017-04-22 18:48 (ссылка)
bez vtoroj proizvodnoj tam nikak -- vpolne JESTESTVENNOJE videnije problemy.
jesli detjam datj kolebateljnuju sistemu i dostatochno vremeni na jejo opisanije oni sami dokatyvajuca do magicheskogo difura.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]3d_camper
2017-04-23 20:01 (ссылка)
Это никак в более сложных случаях. Которые нужны на практике, а то как у Мякишева никак на практике не применить. И даже оно потом мешает при изучении курса механики Сивухина, Савельвева или Иродова в ВУЗе.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]silly_sad
2017-04-23 20:11 (ссылка)
mjakisheva nado zasunutj mjakishevu v zhopu.
v samom trivialjnom sluchaje popytajsja opisatj kolebanije ty poluchish TOT SAMYJ difur prosto sxodu!
nu a kak jego reshatj eto ty potom detjam ob'jasnish na uroke motemategi, zaodno poluchat ponjatije chto motematika ne sprosta pridumana a suka IZ SAMOJ ZHIZNI lezet... na svet...

(Ответить) (Уровень выше)


(Читать комментарии) -