大学物理基础教程答案1-6力-6

1、1，解决方案：采用旋转方程，6章振动和波，用一根6-1线悬挂均匀盘，悬挂的线OC通过盘质心，盘水平，该装置将盘旋转一个角度，金属线扭转，产生扭转响应力矩。如果扭转角度较小，则扭转力矩与扭转角度成比例，得出：m=K .扭转振动周期。6.1质量用m形美尺悬挂一端，寻找振动周期，而不吹轴向摩擦。解坐标(物理摆)的小角度振动的方程为：2，浮力和重力处于相同平衡状态的：6.2将立方结构的木块漂浮在静态水中。停止时浸入水中的部分深度为a。稍微压一下浸入水中的深度，b，如图所示自由振动，寻找该振动的周期和振幅。质量为6-2的粒子为1.0 X10-3kg的粒子为简单共振，振幅为2.0 X10-4m，距离平衡位

2、置最远的粒子的加速度为8.0 x103米/秒。(1)计算粒子的振动频率。(2)粒子通过平衡位置的速度；(3)粒子置换为1.20x10-4m时的速度；(4)将作用于此粒子的力写入位置的函数合作时间函数。3，的解释，通过平衡点的：4，(1)的振动频率解释，(2)振幅，(3)初始相位，(v00的正号，v00的负号)，(4X=0.02cos(10t-0.46)(m)，如6-3图所示，重力作用下的弹簧振子，振子静止时的弹簧伸长l=10cm厘米；将振动器沿d=2.0cm的距离方向放下，寻找位移方向上的初始速度v0=10=10cm/sec，(1)振动频率(无论空气阻力如何)。(2)振幅a；(3)初始相位；(

3、4)振动表达。(g=10m/sec 2)，5，m2，武装整个过程质心固定，t时间m1和m2位置分别为x1，x2上的：最大位移：不管质量如何，补充6.3，由自然长度l组成的弹簧，两端的m1和，该系统以振幅为a，圆的频率为简单振动。6，解决方案：树技术和哭泣的共振器形成，6-4只鸟坐在树枝上，每4秒振动6次，鸟飞走的重量为1公斤，鸟通过枝干弯曲12厘米，问这只鸟的质量是多少。解决方案：碰撞动量守恒，接触后机械能守恒热方程：6-5如图所示，弹簧振子，弹簧的高密度系数k，振荡器的质量m 处于静止平衡状态，质量m的子弹以速度v0飞向弹簧方向，击中振荡器，贴在这里，击中时间0，写出这个系统的振动表达7也就

4、是说，如6.4图所示，对振动系统进行了补充。振荡器是纯滚动圆柱，可以看到圆柱的质量为m，半径为r，弹簧的顽固系数为k，弹簧连接到圆柱的中心旋转对称轴。试试这个振动系统的频率。8，6-6图弹簧的顽固系数为k，固定皮带轮的质量为m ，半径为r，惯性矩为k，物体的质量为m。如果轴没有摩擦，弹簧和绳子的质量也没有，绳子和滑轮没有相对滑动，(1)测试这个振动系统的振动频率，(2)弹簧为原长度时在静止状态下释放对象m，那么当m以最大速度下降时，计时开始，当m以x的正坐标下降时，请写m振动表示。，解决方案：(1)将原始l0平衡伸长x0kx0=mg的x0伸长时m所在的点设置为坐标原点，在运动时为：9，m，可合

5、并：(2)将m释放到弹簧的原始长度，振动表示，10，电感应保存磁能Li2/2，i=dq/dt，q2/2c Li2/2=常数查找LC电路的固有振动频率。11，(2)微振动f可以写，f为：12，解决方案：与振动表达式相比，解决方案3360，13，解决方案：(1)，(2)，(3)，6-8在阻尼振动下(2)经过时间后，这个振荡器的振幅是多少？最大能量值是多少？(3)将振幅减少到初始值的一半所需的时间(用表示)；(4)经过的时间是(3)的2倍，3倍时求出振幅的值。理解14，的固有振动周期等于强制力周期时发生共振。这时，火车正好走一条铁轨，6-9列车沿着铁轨运行，轨道连接的每个点都有震动，在弹簧上安装的车

6、间上下震动。每个轨道的长度为12.5米，弹簧平均装载5.5吨，而弹簧每1.0吨压缩16毫米。火车速度有多快时振动特别强？6-10知道(1)振动的振幅和寻找初始相位的两个相同方向的共振。(2)其他相同方向的简单谐波振动为什么询问值时，x1 x2的振幅最大？为什么X2 x3的振幅最小？(每个SI单位。)、15、解决方案：(1)、(2)A最大值、A最大时间、6-11粒子分别为x1=1.010-2cos(2t /4)和x2=0.610-0解决方案：仍然是共振。16，解法：T=0.5s需要位元频率才能知道。或者把一滴石蜡滴到正在测试的音台上，频率就会降低。如果重新测量，拍摄频率就会降低。6-12-1频率

7、与440赫兹的标准音叉并列。同时振动。声音的声学率周期性波动。每0.5秒就听到最大的声音，频率是多少？叉子的频率是多少？为了更唯一地确定其值，可以在要测试的音叉上掉一点石蜡，重新运行上述实验，这时拍摄频率低的话，要测量的音叉的频率是多少？17，解决方案：(1)波源，初始相位0从正最大位移精确开始计时。如果与x方向相同，则波函数为：(2)右侧和/等，6.7(1)补充波源的振动频率表示为y=acost。如何选择计时零？如果波源是坐标原点，并且波在正x方向传播，那么如何编写相应的波函数？(将波速设置为v)。(2)如果选定的波源为y方向振动，位移为A/2的时间为定时零，波源为坐标原点，波速度仍为v，则

8、波函数如何记录？(3)在上述问题中，如果将波源的位置设置为x0点，波函数如何记录？18，(3)如果波源为x0点，则在与x方向相同的情况下，任意x振动落后于x0点，x点t瞬间的振动是在x0点的振动。其中，沿6-13长弦移动的剪切波函数的角度为y=6.0 X10-2 sin (0.02 x 4.0t) (m)，以国际单位表示。寻找振幅、波长、频率、波速、电波的传播方向和线上质量元素的最大横向振动速度。解决方案：19，6-14图解曲线(a)和(b)分别是表示t=0和t=2.0秒的平面间谐波的波形图。在A (a)中用a=2，=2，馀弦函数表示时，20，波函数弥补6.8，以便在任何时刻向右侧传播的平面简

9、单谐波曲线解释每个点(如图中所示)的振动方向，并尝试创建T/4之前和T/4之后的波形。解决方案：Y，21，解决方案：A点，t=0，Y=-A振动表达式，b点，t=0，y0=0，v0 0 请参见图)，以及，在22，6-15直径为14厘米的直管道中传播的平面简单谐波，平均能量流密度9.0x10-3w/米，频率=300hz，波速v=300m/秒。寻找(1)可以测量最大能量密度和和平；(2)两个相邻同相波前之间(即相位差位2的两个波前之间)的总能量。解决方案：23，与压力变化相对应的波函数为，p是相对和无扰动压力P0的压力变化值，0是介质的体积密度。(1)人的耳朵能承受的强烈声波的最大压力变化pm约为2

10、8牛顿/米2(正常大气压力约为1.0105牛顿/米2)，如果这种强声波的频率是1000赫兹，那么就寻找与这种声波相对应的最大位移。(2)在频率为1000赫兹的声波中，最弱声音的压力振幅约为2.010-5牛顿/米2，并求出相应的位移振幅，将其设置为0=1.29千克/米2，v=321米/秒。补充6-10声波是流体或固体中的压缩波，讨论声波的压力(即力)变化比讨论声波的质量元素的位移更方便，解决方案：假设声波的位移波函数以3.0108m/sec的速度传播时，无线电波的波源功率为50千瓦，则该波的位移波函数为24，解决方案：6-16波以3.0108m/sec的速度传播，解决方案：(1)最大位移：(2)

11、最小位移，25，解决方案：(1)两个频率相同的波，2)振动方向相同的话，两个一致的波，(3)振动方向垂直且相等的话，合成如图6.11所示，从b点发出的平面横向波在b点振动的表达式为=2x10-3 cos2t。从c点发出的平面剪切波在c点沿方向传播，振动=2x10-3c OS (2t)。两种类型均寻找SI单位，设定=0.40m，=0.50m速度0.2m/s，两个热波传播到p时的相位差。(2)两个热浪具有相同的振动方向，求出p点的合成振幅。(3)如果这两个热浪的振动方向垂直，合成振动的振幅是多少？(？26，解决方案：取决于最大波、最小波段、相邻波段：解决方案2 3360d中的大干扰、极小的干燥波路

12、径差、相邻板最小半波长。因此，6.17是用于显示声波干扰的声波干涉仪，s是电磁铁振动膜片，d是声波探测器(如耳朵或麦克风)，SBD的长度可以变化，但SAD是固定距离，填充空气的干涉仪，实验结果b在特定位置时声音最小(100单位)，从这个位置向后拉1.65厘米时声音最大请找出(1)声源发出的声波的频率，以及(2) b在上述两个位置时到达探测器的两个波的相对振幅与(3) d时两个方向声波的分割振幅的比率，声速为340米/秒。27，解决方案：6-18在相同介质中，两个一致的波源位于AB两个点，振动方向相同，振幅为5厘米，频率为100hz，但是如果a点是波峰，则b点适用于波谷，在此介质中，波速度为10

13、米/秒。AB距离20米，通过a点，垂直于点p，AP=15米，(1)在该点分别使用p的两个波的振动表示(2)在p点找到两个波的相位差。(3)干涉后的振动表示(波动中的振幅不变)，28，解决方案：(2)理想驻波，驻波端为节点，x=0，表达式，入射副函数，反射波函数的长度为3.0米，固定在6-19的一端(1)试验频率；(2)如果被认为是传入反射波叠加，则理想驻波写出产生此驻波的两个波的表达式。(3)、(4)、(5)形成频率共振的驻波管两端(开口)的29，的情况下(5)，如图6-20所示，s是具有音频振荡和放大器的小型扬声器，音频振荡器的频率为1000 (2)画出每次共振时管道的位移波节距、波节(忽略端点)。(6-21小提琴弦长50厘米，两端固定，不