Контрольные вопросы к промежуточному экзамену по физике, страница 2

27. Получите выражение для второй резонансной частоты (max скорости смешения). Почему на практике часто используют просто понятие «резонансная частота», не различая первую и вторую? Покажите, какой смысл имеет резонансная амплитуда скорости смещения в случае механических и электрических колебаний.

28. В чем заключается условие квазистационарности для электромагнитных колебаний в контуре, почему при его выполнении можно пользоваться «обычными» соотношениями для переменного тока? Сделайте количественную оценку для характерного случая.

29. Какой смысл имеет понятие напряжение на катушке для электрической цепи переменного тока? Получите выражение для него.

30. Запишите законы, по которым меняются все величины в случае переменного тока в цепи, и установите связь между их амплитудами и фазами.

31. Построите и обоснуйте векторную диаграмму для всех напряжений в случае переменного тока в электрической цепи.

32. Какой физический смысл имеют емкостное, индуктивное и активное сопротивления для цепи? Получите выражения для них в случае синусоидального тока и проверьте размерности.

33. Получите закон Ома для переменного тока и соотношение для сдвига фаз, исходя из выражений для амплитуды вынужденных электромагнитных колебаний.

34. Получите соотношения, связывающие все сопротивления и амплитуды всех напряжений для случая резонанса в цепи переменного тока. Какую роль играют и какой смысл приобретают в этом случае добротность и волновое сопротивление?

35. Что такое автоколебания и чем они принципиально отличаются от других видов колебаний? Приведите примеры. Из каких частей состоит любая система, в которой могут происходить автоколебания? Укажите их назначение и проиллюстрируйте на примере генератора электрических колебаний (генератора Ван дер Поля).

36. Какое условие определяет стационарный режим автоколебаний, как его слагаемые могут зависеть от амплитуды? Объясните, когда режим колебаний является устойчивым (неустойчивым); в каком случае реализуется мягкое возбуждение, а в каком —жесткое?

37. От соотношения каких величин зависит вид автоколебаний? Приведите крайние случаи. В качестве примера рассмотрите схему и работу простейшего релаксационного генератора.

38. Что такое параметрический резонанс, каким образом необходимо менять значения параметров, чтобы происходила раскачка колебаний? Объясните, что происходит при ступенчатом изменении емкости конденсатора в колебательном контуре.

39. Что необходимо делать, чтобы происходил параметрический резонанс для математического маятника? С помощью расчета производимой работы обоснуйте, в каком случае происходит накачка. Где в жизни встречается соответствующее явление?

40. Что такое упругая волна и почему происходит это явление в сплошной среде? Обоснуйте, какие закономерности присущи упругим волнам.

41. Что такое фронт волны, какие бывают фронты? Что такое волновая поверхность, какие бывают ее простейшие виды? Приведите примеры. Объясните, как установить направление распространения волны в различных случаях.

42. Определите понятия: поперечные и продольные волны; что такое плоские гармонические волны, какой вин имеет их уравнение, какой смысл имеют его характеристики?

43. Что такое длина волны? Используя ее определение, получите выражение, связывающее ее с волновым числом.

44. Что такое волновая поверхность и фазовая скорость? Из этих определений получите выражение для фазовой скорости волн.

45. Получите уравнение плоской гармонической волны в случае ее распространения в произвольном направлении (зависимость смещения от всех трех координат). Что такое волновой вектор и как он связан с направлением волны?

46. Получите волновое уравнение (дифференциальное уравнение волны) для плоских гармонических волн. Какой вид оно имеет в одномерном случае? Какую роль играет волновое уравнение при исследовании волн в упругой среде?

47. Какой вид имеет общее решение волнового уравнения (дифференциального уравнения волны) в одномерном случае; какой смысл имеют его слагаемые, входящие в него коэффициенты и знаки?

48. Получите выражения для относительной деформации и скорости колебаний для упругой волны в сплошной среде.