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.
Πατήστε την εικόνα
Ένα υλικό σημείο μάζας m = 0,4kg εκτελεί απλή αρμονική ταλάντωση (α.α.τ.). Η γραφική παράσταση της συνισταμένης δύναμης με το χρόνο φαίνεται στο διπλανό διάγραμμα.
α) Να υπολογίσετε τη σταθερά επαναφοράς της ταλάντωσης, το πλάτος της και να κάνετε τη γραφική παράσταση ΣF → x, δηλαδή συνισταμένης δύναμης – θέσης σε βαθμολογημένους άξονες.
Πατήστε την πειραματική διάταξη του συντονισμού…
Το αρχείο ενημερώνεται συνεχώς… Οι τίτλοι των ασκήσεων, αν τοποθετηθούν σε μηχανή αναζήτησης οδηγούν στο συγγραφέα, του οποίου είναι πνευματική ιδιοκτησία.
ΠΗΓΗ: Ylikonet.gr
Πατήστε την εικόνα.
του Θοδωρή Παπασγουρίδη.