M. T. Normurodov udk: 553,3(075)
Download 16 Kb. Pdf ko'rish
|
- Bu sahifa navigatsiya:
- -у/Зр-l yoki 7TjLi0dS ■ N juQdS ■ N Г„1Г,1 , ГЛ
- 240H z. 2-misoI.
- Berilgan: Yechish
- UR = 1,34 -100V = 134V ; = 2 * 3 ,1 4 -5 0 -1 ,3 4 • 0,7V = 295V . Javob: l m = 1,34A; U s= 121V ; UR =
2 0 m massali nuqta garmonik tebranishining differensial tenglamasi mx = -kx, yoki x + co^x = 0 , 273 к — elastiklik koeffltsienti (к - m col). Prujinali mayatnikning tebranish davri: T = ■ bunda: m — mayatnikning massasi, к — qattiqligi. Fizik mayatnikning tebranish davri: Г = 2/г I — = I n - V m8l V ’ bunda: J — mayatnikning tebranish o‘qiga nisbatan inersiya momenti, / — osilish nuqtasidan massa markazigacha boMgan masofa, L= ~ fizik mayatnikning keltirilgan uzunligi, g — og‘rlik kuchi tezlanishi. / uzunlikli matematik mayatnikning tebranish davri: t = 2 * F * - Bir xil chastotali va bir yo‘nalishda tarqalayotgan ikkita garmonik tebranishlarning qo‘shilishi natijasida hosil boladigan tebranishning amplitudasi: A 2 = A? + A 22 +2 A x A2 cos( 2 -<£>,)• B li yerda: Ax va ^ , —qo‘shiladigan tebranishlarning amplitudalari, q>x va cp2 — ularning fazalari. Boshlang'ich fazasi: A, ■ sin (p, + A2 ■ sin ~ . t A A , -cos^, + A2 -cos Tepish (bienie) davri: 2 71 A a 274 Yassi toMqin tenglamasi: s - (x}t) = Acos(cot — kx + q>0), s = (jCj/) ~ x kordinatali muhit nuqtalarining t vaqtdagi siljishi; A — 2n 2n со amplituda; к - —— = —— = — — toMqin soni; A “ toiqin uzunligi; A i9T cr T — davr, ,9 — fazoviy tezlik; cp0 — boshlang‘ich faza. X = 3T ; 3 — Xv ■ Fazalar farqi A(p va yo‘l farqi д orasidagi bog‘lanish: A A = 2 n X ' To‘lqinIar qo‘shilishida (interferensiyasida) maksimum va minimumlar sharti: л шах =±2m ^; Л min =±(2m + l ) j , bu yerda m = 0 , 1 , 2 ,...,.... Fazoviy 9 vagruppaviy и tezliklar hamda ular orasidagi munosabat 9 = CO a = • dco dk и = 3- X cW dX Turg‘un to‘lqin tenglamasi: 2 n e, (x, t) = 2 A cos — x cos cot = 2 A cos kx • cos cot X Qavariqlik va tugunlarning koordinatalari: -L Я 4.Л M xK= ±m2 ’ xr =±(m + Tovush intensivligining darajasi: L = lg m = 0 , 1 , 2 ,.... V^o j 275 Bunda: / — tovush intensivligi; /n — eshitish chegarasida tovush intensivligi: bunda: R — gaz molyar doimiysi, M — molyar massa. У ~ ^ , T~ termodinamik harorat. Akustikada Dopier etYekti: bunda: v ~ harakatlanayotgan qabul qiluvchi uchun tovush chastotasi, v0 —manba chiqaradigan tovush chastotasi, 3k — qabul qiluvchining tezligi, 3m~ manbaning harakat tezligi, 3 — tovushning tarqalish tezligi. Agar manba va qabul qiluvchilar bir-birlariga yaqinlashayotgan bo‘lsalar yuqoridagi ishora, uzohlashayotgan boMsalar pastdagi ishora olinadi. 1-misol. Moddiy nuqta garmonik tebranadi. Tebranish davri 2 s, amplitudasi 50 mm, boshlang‘ich fazasi (p0 = 0 . Nuqtaning muvozanat vaziyatidan 25 mm siljigan paytdagi tezligini toping. Gazlarda tovush to‘lqinlarining tezligi: v, i9 + <9Л/ Masala yechishga misollar Berilgan: T = 2s; Yechish: Garmonik tebranish tenglamasini A = 50mm = 5-10 2 m; =0; x = 25mm = 205 • 10 "2 m. quyidagi ko‘rinishda yozamiz: x = A ■ cos(co0t + (1) yoki co0 = — ni e’tiborga olsak, x = A -cos — -t + . ( 2 ) ■ * J 2 n 9 = 1 276 Tebranayotgan nuqtaning tezligi: n dx . 2 n . (2 n 9 - — = -A- -- s i n --- 1 + cp() dt T l T о ( 3 ) Nuqta x =25 mm da bo'lgan vaqtini topish uchun boshlang‘ich shartlarni ( 2 ) ga qo‘yamiz: 2,5 - lO ^m = 5 • 10 ~“m •cos-- 1 + 0 I T J 2 n 1 2 n n 7 2 1 cos-- / = —; --- 1 = —\ t — — — — s = — s T 2 T 3 6 6 3 ' Natijani (3) ga qo'yib olamiz 2-3,14 - m , ^ . 7Г m _ m — = -15,70-10 " -sin---= -0,Ь6 —; s 3 s s 1.91 = 0,136 m Javob: |i9| = 0Л 36 m 2-misol. Massasi 10 g bo‘lgan moddiy nuqta x = A sm(cot + cp 0 ) tenglamaga muvofiq harakatlanadi. Nuqtagata’siretuvchi maksimal kuchni 71 va tebranayotgan nuqtaning tola energiyasini toping. A= 5sm, со - — s . Berilgan: m = lOg = 10” 2 kg; A = 5sm = 5T0_ 2 m; ^ -i CO = — s . 5 F = ? max £ = ? Yechish: Moddiy nuqtaning harakat tenglamasi: x = A- sin(fttf + 0), ( 1 ) tezligi dx t9 = — = Aa>cos(a>t + ( 2 ) tezlanishi 277 dS d x •) . л А i , a = — = — - ■ = -А со “ sin(tftf + (p0) = A со ~ cos(cot + + тг) ( 3 ) dt dt “ Nvutonning ikkinchi qonuniga muvofiq: F = m • a = /77 • A со 2 cos(o)t + (p0 + тг ) , f — okzining eng katta qiymatiga cos(cot + (p0 + тг) = 1 da erishishini nazarda tutsak, = m A or. m [f] = [ffl][/l][ffl ]2 = lkg ■ lm • Is"2 = 1kg • — • = IN. S~ Shuningdek, tofla energiya uchun: E = T 4- П = — mA ~ • 0)q . (5 ) ] = [w][/l] 2 \ co\ = lkg-lm 2 - Is -2 = lkg*-^ 7 *m= IN - m = 1J s“ Kattaliklarning son qiymatlarini (4) va (5) larga qo‘yib olamiz: 2 =10-5-10- ГЪ .14v N = 19,7 • 10“5N = 197mkN. £ = — • 10 ~2 -(5 • 10 ~2) 2 2 . 3,14 4 2 J = 4,93-10~6J = 4,93mkJ 5 Javob: /7max=197m N , £’ =4,93mkJ. 3-misol. Davrlari T = T= 8 s va amplitudalari A=A=2 sm bo‘lgan bir tomonga yo‘nalgan ikkita garmonik tebranishlarning qo‘shilishi natijasida hosil bo‘ladigan tebranish tenglamasi yozilsin. Tebranishlar fazalarining a _ n farqi A(p - cp2 - (px - — va birining boshlang‘ich fazasi nolga teng. 278 Tt =T2 = 8 s; A i = A2 = 2sm = 2 • 10 "2 m; n Berilgan: А(р = (рг-(рх=- (p, = 0 . *-=? Yechish: Ikkita garmonik tebranishlarning qo‘shilishi natijasida hosil boMadigan harakat ham garmonik tebranish bo‘lib uning tenglamasi quyidagicha bo‘ladi: x = A cos(cot + cp). ( 1 ) Bir tomonga yo'nalgan teng davrli tebranishlarning qo‘shilishidan hosil bo‘lgan tebranishning davri: Demak, Amplitudasi: т = Tt = 7 ;. _ 2n __ 2n _ n _j ( 2 ) A = JA[ +A 2 + 2A x A2 cos(^>j - = ^( 2-10 2) 2 + ( 2 • 10 2)2 + 2 ■ 2 • 10~2 • 2 • 10~2 • cos-^m= = 3,7 • 10“ 2 m. (3) Boshlang‘ich fazasi: tg t * л • , 2*10 ~-sino + 2*10 “ sin — Al • sin (px + A2 • sin 4 Ax • cos q>x + A2 c o s cp2 sin- _ 7 __ 7 ' ► 2-10 “ -coso + 2-10 “ cos— coso + cos — = 0,414 (p = arctg (0,414) n ¥ (2), (3) va (4) larni (1) ga qo‘yib olamiz: 4 (4) 4-misol. Tinch turgan qabul qiluvchi, yaqinlashayotgan va 360 Hz chastota bilan tolqin chiqarayotgan manba tarqatuvchi tolqinlarni 400 Hz tovush toMqinlari sifatida qayd qiladi. Havoning harorati 290 K, molyar inassa 0,29kg/mol bo‘lsa, tovush manbaining tezligi topilsin. Berilgan: v0 = 360Hz; v - 400 Hz; T = 290 К ; M = 0,029 4 mol* 3 = 9 Yechish: Dopier effektining akustikadagi ifodasini qabul qiluvchi tinch turgan (3k = 0) manba yaqinlashayotgan hoi uchun yozamiz: ■9-^0 3 - 9 „ ’ (1) V = bu yerda: 3 ~ tovushning tarqalish tezligi. ( 1 ) dan $ uchun: *9m = 3 Gazlarda tovush tolqinlarining tarqalish tezligi M ekanligidan foydalansak, •9 m = RT r- Bu yerda: R - 8,31 - J M ' molyar gaz doimiysi, у ( 2 ) (3) (4) i + 2 К ■ mol i uchun molekulalarning erkinlik darajasi / = 5 deb olindi). = 1,4 (havo ( 4 ) dagi ayirma birliksiz ekanligini e’tiborga olib tezlikning birligini tekshirib ko‘ramiz: x3y- _ Щ т ] _ 1 K- mol 1K j N • Ш _ 1 kg • m 2 _ ] [m] i кц kg kg-s 2 mol m “ s“ m M = i s Kattaliklarning qiymatlarini (4) ga qo‘yamiz: 1 j V 400 у д/1,4-8.31 -290 m л т ------------- = j 4,1 — 0,029 s s Javob: = 34,1 — • Mustaqil yechish uchun masalalar 1.4 s davr va 3 sm amplituda bilan garmonik tebranayotgan nuqta tezligining va tezlanishining maksimal qiymatlari aniqlansin. [4,7lsm/s; 7,4 sm/s2.] 71 2. Moddiy nuqtaning harakat tenglamasi x = sin — t ko;rinishga ega. 6 Moddiy nuqta tezligi va tezlanishning maksimal qiymatlariga erishiladigan vaqt aniqlansin. [3 s; 9 s; 15 s.] 3. Garmonik tebranayotgan nuqta (boshlang‘ich fazasi nolga teng) muvozanat vaziyatidan 2,4 sm siljiganda tezligi 3sm/s, 2,8sm siljiganda tezligi 2sm/s bo4adi. Tebranish amplitudasi va davri topilsin. [3,1 • 10' 2 m; 4,1s.] T T 4. Vaqtning 1) t = —; 2) t - — paytlari uchun garmonik tebrana- 6 8 yotgan nuqta kinetik va potensial energiyalarining nisbati aniqlansin. Boshlang‘ich faza nolga teng. [1) 1/3; 2) 1.] 71 71 5 . xx = 0,02sin(5 7it + - ) mva x2= 0,03sin(5^ + —)m tenglamalarga muvofiq o‘zgaradigan va bir tomonga yo‘nalgan tebranishlarning 281 qo‘shilishidan hosil boiadigan garmonik tebranishning amplitudasi va fazasi topilsin. [ 4,6 • 10 2 m; 62°46'.J 6 . Nuqta bir vaqtda ikki x - 2 sin cotM va V = 2 cos cotM o‘zaro perpendikulyar tebranishlarga qatnashadi. Nuqtaning harakat traektoriyasini toping. \ x2+y2z=4.\ 7. Prujinaga osilgan yukning massasi 600 g ga orttirilsa, yukning tebranish davri 2 marta oshadi. Prujinaga osilgan dastlabki yukning massasi topilsin. [ 0,2 kg.J 8 . Matematik mayatnik tebranishi so‘nishining logarifmik diskrementi 0,3 ga teng. Mayatnikning bir marta to‘la tebranishida tebranish amplitudasi necha marta kamayadi. [ 1 , 22 .] 9. Tebranish manbaidan 4 sm masofadagi nuqta T /6 vaqtda muvozanat vaziyatidan yarim amplitudaga teng siljiydi. Yuguruvchi to‘lqin uzunligi topilsin. [0,48 m.] 10 . Turg‘un to‘lqinning birinchi va to‘rtinchi qavariqlari orasidagi masofa 15 sm bo‘lsa, to4qin uzunligi aniqlansin. [0,1 m.] 11* 20°C molyar massa 2,9* 10 ' 2 kg/mol boMgan gazdagi tovushning tezligi 343m/s. Gazning oczgarmas bosimdagi va hajmdagi molyar issiqlik sig'imlarining nisbatlari aniqlansin. [1,4.] 12. Poezd 54km/soat tezlik bilan harakatsiz qabul qiluvchi yonidan o‘tadi va signal beradi. Qabul qiluvchi 53 Hz chastota o‘zgarishini qayd qiladi. Tovushning tezligini 340m/s deb hisoblab, poyezd signalining chastotasi aniqlansin. [599 Hz.] 282 25-§. 0 ‘zgaruvchan tok. Elektromagnit tebranishlar va to‘lqinlar Asosiy formulalar Uchlariga U = Um cos cot kuchlanish beriladigan, R — qarshilikli rezistor, L — induktivlikli g'altak va С — sig'imli kondensator ketma-ket ulangan elektr zanjirining o'zgaruvchan tokka to‘la qarshiligi: Z = J R J +| coL— - COS J V _ 1 bunda: R. — coL — induktiv reaktiv qarshilik, Kc - ~ — sig‘imiy reaktiv coC qarshilik. Tok kuchi va kuchlanish orasidagi fazalar siljishi c°L- V r\ /(coQ >g Tok kuchi va kuchlanishlarning ta’sir etuvchi (efTektiv) qiymatlari j __ ^ m T j __ ^ ni л/2’ ' л/2' I m va Um lar tok kuchi va kuchlanishlarning amplitudaviy qiymatlari. 0 ‘zgaruvchan tok zanjirida ajraladigan o‘rtacha quwat: < P >= j-ln,Um c o s p , bu yerda: R cos (p- R2 + . \ 6)L — - (oCj Elektr zaryadining konturdagi erkin garmonik tebranishlarining differensial tenglamasi va uning yechimi: 283 Bunda: Qm — zaryadning tebranish amplitudasi; 60о ~ ~ konturning xususiy chastotasi. Tomson formulasi: T = 2n4 l C ■ Yassi elektromagnit toMqin tenglamasi: E = E 0 cos(cot - kx + cp ) ; H = H 0 cos(cot - kx + cp ) , bu yerda: E () va H 0 ~ mos ravishda to‘lqin elektr va magnit maydon CO kuchlanganliklarining amplitudalari, со ~ siklik chastota, * = — tolqin 1 7 soni, cp — x = Okoordinatali nuqtalarda tebranishning boshlangMch fazaviy tezligi: 1 bu yerda: С = ~ yorugiikning bo‘shliqda tarqalish tezligi, sQ va ^S/LL q jli 0 lar mos ravishda elektr va magnit doimiylari. s va // lar mos ravishda muhitning elektr va magnit kirituvchanliklari. Elektromagnit to'lqinning elektr (E) va magnit (H) maydon kuchlanganliklarining oniy qiymatlari orasidagi munosabat Elektromagnit maydon energiyasining hajmiy zichligi a _ £^ E 2 , МоМЛ2 2 2 ' Elektromagnit maydon energiyasi oqimining zichligi — Umov-Poynting vektori: Masala yechishga misollar 1-misol. G'altak cho‘lg‘ami ko‘ndalang kesim yuzasi 1mm2 bo‘lgan 500 ta mis sim o‘ramidan iborat. G laltakning uzunligi 50 sm va diametri 5 sm. G ‘altakning toMa qarshiligi uning aktiv qarshiligidan ikki marta katta boiishi uchun g'altakka qanday chastotali o‘zgaruvchan tok ulanishi kerak? Berilgan: S = 1 mm 2 = 10” 6 m 2; N = 500; / =50 sm=0,5 m; d =5sm = 5*10" 2 m; — = 2 ; R р = 1,7-10"8П-т. v = ? L = ju0 Yechish: Masalada berilgan holda (Rc =6) zanjirning toMa qarshiligi quyidagicha aniqlanadi: Z = yjR2+(a)Lf (1) bu yerda со = 2n v , <$ ~ o‘zgaruvchan tok chastotasi. L~ g‘altakning induktivligi / V = Mo y l / . d 1 2 N I ■ n — = mind -- 4 0 4 •/ ( 1 ) dan со ni aniqlab olamiz: со = - 1 = л/3 R 7 ( 2 ) (3) (3) ni hosil qilishda ~ - 2 Hgj e’tiborga olingan. G ‘altakning aktiv R qarshiligini quyidagicha aniqlaymiz: L 7id ■ N R = p — = p ---- S S cl) Bu yerda mis simning uzunligi ls = nd ■ N ekanligidan foydalanilgan. ( 2 ) va (4) larni (3) ga qo‘yib olamiz: 285 OJ = 4 -у/Зр-l yoki 7TjLi0dS ■ N juQdS ■ N Г„1Г,1 , ГЛ „ A m Kattaliklarning son qiymatlarini (5) ga qo‘yib olamiz: m J V = ----;------ ;---- :----- ;-------:------- An- -10 7 -5-10- •10"ь -500 2 • л/з • 1,7 • 10~s • 0,5 s ' = 240Hz Javob: v = 240H z. 2-misoI. 220 В kuchlanishli va 50 Hz chastotali o‘zgaruvchan tok zanjiriga 35,4 mkF sigMmli kondensator, 100 Q aktiv qarshilik va 0,7H induktivlikli g ‘altak ketma-ket ulangan. Zanjirdagi tok kuchini, hamda kondensator, aktiv qarshilik va induktivlik g ‘altakdagi kuchlanish tushushini toping. Berilgan: Yechish: Tok kuchini o‘zgaruvchan Um - 220N ; tok uchun Om qonunining v = 5 0 H z ; ifodasidan topamiz.: C = 35,4mkF = 35,4 • 10 6 F . R = m Q ; U, L =0,7 H. m I =? m U=? 286 yoki a = 2nv ligidan: С I... = ■ U„ R1 2 nvL - 2 nvC, ( 1) K = H ; 54-rasm Kuchlanishlarni topish uchun esa mos ravishda quyidagi ifodalardan foydalanamiz: I I Ur = I ■R, = coC 2 nvC ’ U r = I - R 1,„ = UL = I-R, = I -a)L = 2 ttv I ■ L . Kattaliklarning qiymatlarini qo‘yib olamiz. 220 ( 2 ) (3) (4) a = i ,34 a ; (100)2 + 2-3,14 ■ 5 0 - 0 ,7 - - 1 ________ 1,34 2 - 3 ,1 4 - 5 0 - 3 5 ,4 - 1 0 ' 2-3,14-50-35,4-10' -V = 121V • UR = 1,34 -100V = 134V ; = 2 * 3 ,1 4 -5 0 -1 ,3 4 • 0,7V = 295V . Javob: l m = 1,34A; U s= 121V ; UR = 134V ; U, = 295V • 3-misol. Chulg‘ami 1000 o‘ramdan iborat bo‘lgan g ‘altakning uzunligi 50 sm va ko‘ndalang kesim yuzasi 3 sm2. G ‘altak qoplamalarining yuzasi 75 sm 2 dan va ular orasidagi 5mm oraliq havo bilan to‘ldiiilgan kondensatoiga parallel ulangan. Shunday konturning tebranish davri topilsin. 287 Berilgan: / = 50sm = 0,5m- S, = 3 s m 2 = 3 • 10 4 n r . Y v = iooo = io3; S c = 7 5 sm 2 = 7,5 - 1 0 ~ 3 m 2 d = 5m m = 5 • 10”’ m ; s = 1; jU = 1. Yechish: Konturda aktiv qarshilik b oim aganda, Tomson formulasiga muvofiq tebranish konturining davri quyidagicha aniqlanadi: T = 2ял[ьС ■ (1) Bu yerda g ‘altakning induktivligi .V2 L = Mo H — S L ( 2 ) £0sS( va С yassi kondensatorning sig‘ imi (3) d (2), (3) formulalarni (1) ga qo‘yib quyidagini olamiz: Т = 2тг p 0/j£0eN-SL -Sc l - d (4) Kattaliklarning son qiymatlarini qo‘yib hisoblaymiz: ju0 = Ал • 1 0 - 7 H m Download 16 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling