Периодическое движение объединяет спутники и маятники: и там и там период задаётся свойствами системы. Для спутников — законом Кеплера, для маятников — корнем из отношения инерции к возвращающей силе.
Что нужно знать
- Первая космическая $v = \sqrt{gR}$: при $6{,}4 \cdot 10^6$ м — 8 км/с.
- Третий закон Кеплера: $T^2 \sim R^3$ — орбита вчетверо больше, период в 8 раз.
- Период маятника на Луне больше в $\sqrt{\dfrac{10}{1{,}6}} = 2{,}5$ раза.
- Частота пружинного маятника: 30 колебаний за 60 с — 0,5 Гц.
- Полная энергия колебаний $\dfrac{kA^2}{2}$: 200 Н/м и 10 см — 1 Дж. Она постоянна без трения и переходит из потенциальной в кинетическую.
- Собственная частота определяется параметрами системы; вынужденные колебания идут с частотой внешней силы.
- При резонансе амплитуда конечна: её ограничивает трение.
Где чаще всего ошибаются
- Считают период спутника пропорциональным радиусу.
- Для Луны делят период на корень, а не умножают.
- Думают, что вынужденные колебания идут с собственной частотой.
- Считают амплитуду при резонансе бесконечной.
Проверить себя
По этой же главе есть проверочная работа из 11 заданий на 25 минут. Проверка автоматическая, результат виден сразу — и по работе целиком, и по каждой теме.
Физика · 10 класс · Касьянов, 2023 · Глава 5 · Динамика периодического движения