Механические колебания — тест 11 класс

Период математического маятника не зависит от массы груза — этот вывод удивляет каждый год и каждый год подтверждается опытом.

Что проверяется

Свободные колебания и условия их возникновения, колебательная система, положение равновесия и возвращающая сила. Гармонические колебания: смещение, амплитуда, период, частота, циклическая частота и фаза, уравнение гармонического колебания и его график. Математический маятник и формула его периода, зависимость от длины и ускорения свободного падения и независимость от массы. Пружинный маятник и формула периода через массу и жёсткость. Превращения энергии при колебаниях: обмен между кинетической и потенциальной при постоянной полной энергии. Затухающие колебания и причина затухания. Вынужденные колебания, частота вынуждающей силы, резонанс, его польза и опасность.

Период маятника не зависит от массы

Для математического маятника период определяется только длиной нити и ускорением свободного падения. У пружинного маятника, наоборот, масса в формулу входит, а длина подвеса — нет.

Резонанс — совпадение частот

Амплитуда вынужденных колебаний резко возрастает, когда частота вынуждающей силы приближается к собственной частоте системы. Отсюда и раскачка качелей, и разрушение конструкций.

Как устроена работа

Одиннадцать заданий: расчёты периода, частоты и энергии колебаний, выбор варианта, соответствие между величиной и её смыслом, восстановление пропусков, упорядочивание состояний маятника по кинетической энергии. Разбор к каждому заданию показывает формулу и подстановку. Работа рассчитана примерно на двадцать пять минут. Баллы переводятся в отметку по шкале пятьдесят, семьдесят и восемьдесят пять процентов. Отдельные вопросы посвящены резонансу, затуханию и превращениям энергии.

Технические возможности

Задания открываются в браузере на компьютере, планшете или мобильном телефоне, поэтому подойдёт любое устройство под рукой. Поскольку для работы можно указать окно выполнения, ученики вправе проходить её дистанционно, из дома. Система контроля добросовестности регистрирует переходы в посторонние вкладки и приложения во время выполнения.