ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ και όχι μόνο…
Ανδρέας Ριζόπουλος – Καθηγητής Φυσικής 12ου Λυκείου Πατρών
Α) Εξαναγκασμένη ταλάντωση
Μια ταλάντωση λέγεται ελεύθερη όταν πραγματοποιείται αφού το σύστημα διεγερθεί από εξωτερικό αίτιο, μια μόνο φορά και αφεθεί ελεύθερο να κινηθεί. Η απλή αρμονική αλλά και η φθίνουσα είναι παραδείγματα ελεύθερων ταλαντώσεων.
Η απλή αρμονική ταλάντωση είναι συνέπεια της απουσίας τριβών και απαιτεί συνισταμένη δύναμη της μορφής …
Όταν η ενέργεια μιας ταλάντωσης παραμένει σταθερή τότε η ταλάντωση χαρακτηρίζεται αμείωτη και αυτό συμβαίνει όταν δεν υπάρχουν τριβές. Όταν υπάρχουν τριβές, τότε η ενέργεια της ταλάντωσης ελαττώνεται μέχρι τελικά να μηδενιστεί. Η ταλάντωση τότε ονομάζεται φθίνουσα.
Οι ιδιοκτήτες δυο σπιτιών Σ1 και Σ2, επισκέφτηκαν έναν μηχανικό, με σκοπό να τον συμβουλευτούν για το τι μπορεί να συμβεί σε έναν σεισμό. Ο μηχανικός παρατήρησε ότι τα δύο κτίρια έχουν ανεγερθεί πάνω σε σκληρό και μαλακό αντίστοιχα στρώμα εδάφους, όπως φαίνεται στην εικόνα. Το σπίτι Σ1 έχει ύψος h1 = 5m ενώ το σπίτι Σ2 είναι αρκετά ψηλότερο αφού έχει ύψος h2 = 15m.
i) Ο μηχανικός έβγαλε από το συρτάρι του, το διπλανό διάγραμμα, όπου φαίνεται πως μεταβάλλεται η συχνότητα συντονισμού ενός κτιρίου σε συνάρτηση με το ύψος του.