ΤΥΠΟΛΟΓΙΟ ΦΥΣΙΚΗΣ. και f= 1 T. Κινητική προσέγγιση της Α.Α.Τ. υναμική προσέγγιση της Α.Α.Τ. D = m. Ενεργειακή προσέγγιση της Α.Α.Τ.

Σχετικά έγγραφα
ΦΥΣΙΚΗ Μηχανικές Ταλαντώσεις N

ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ (ΚΑΙ ΤΩΝ ΔΥΟ ΚΥΚΛΩΝ) Γ ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ 2002

Πρόχειρες Σηµειώσεις Φυσικής Γ Λυκείου

απόσταση ταλαντωτή από τη ΘΙ είναι 5cm τότε στην αντικατάσταση το µέγεθος αυτό ενδεχοµένως να είναι αρνητικό.. χ-t, υ-t, α-t

Εξαιτίας της συμβολής δύο κυμάτων του ίδιου πλάτους και της ίδιας συχνότητας. που διαδίδονται ταυτόχρονα στο ίδιο γραμμικό ελαστικό μέσο

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ

Γ" Λυκείου Θετική άάίτεχνολογική Κατεύθυνση. ΥΠΟΥΡΓΕΊΟ ΕΘΝΙΚΉς ΠΑΙΔΕΊΑς ΚΑΙ ΘΡΗΣΚΕΥΜΆΤΩΝ Ί ΑΙΔ ΑΓΩΓΙ ΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

6.8 Συµβολή Κυµάτων. y = y 1 + y http : //perif ysikhs.wordpress.com 55 Μιχάλης Ε. Καραδηµητριου

γ. Για την απώλεια της ενέργειας αφαιρούμε την ενέργεια που είχε το σώμα τη χρονική στιγμή t 1, αυτή της

Σωματίδιο μάζας m κινείται στο οριζόντιο επίπεδο xy σε κυκλική τροχιά με σταθερή γωνιακή ταχύτητα ω. Τι συμπεραίνετε για τη στροφορμή του;

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ

Απολυτήριες εξετάσεις Γ Τάξης Ημερήσιου Γενικού Λυκείου ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

Οπτική, Σύγχρονη, Ατομική & Μοριακή Φυσική για Βιολόγους

Ικανή και αναγκαία συνθήκη για να εκτελεί ένα σώµα ή ένα υλικό σηµείο Γ.Α.Τ. είναι: η συνισταµένη των δυνάµεων που ασκούνται στο σώµα να έχει τη

ΘΕΜΑ Α Παράδειγμα 1. Α1. Ο ρυθμός μεταβολής της ταχύτητας ονομάζεται και α. μετατόπιση. β. επιτάχυνση. γ. θέση. δ. διάστημα.

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑΤΩΝ. ΘΕΜΑ 1ο. ΘΕΜΑ 2ο. 3. Σωστό το δ. 2. Σωστό το β. 4. Σωστό το β 5. α περίοδος, β συµβολή, γ σύνθετη, δ µεγαλύτερη, ε κοιλίες

ΓΡΑΠΤΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

Συνεπώς, προσπαθώντας να μην ξεχάσω κάποιον, οφείλω και χαίρομαι να αναφέρω τους εξής:

ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ μονόμετρα. διανυσματικά Η μάζα ενός σώματος αποτελεί το μέτρο της αδράνειάς του, πυκνότητα ενός υλικού d = m/v

force acting on the particles of the medium is proportional to the displacement of the particles, we can

ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΘΕΜΑΤΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ

ÈÅÌÁÔÁ 2011 ÏÅÖÅ Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΦΥΣΙΚΗ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ Α ΘΕΜΑ Β. Α1. δ. Α2. γ. Α3. β. Α4. γ

Πριν λύσεις την εργασία σου διάβασε τα ποιο κάτω για να θυμηθείς. Η ενέργεια ταλάντωσης δεν είναι πάντα ιση με τη μηχανική ενέργεια συστήματος.

ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ: ΣΤΑΤΙΚΗ ΤΡΙΒΗ ΣΤΗΝ ΚΥΛΙΣΗ

ΛΥΚΕΙΟ ΑΓΙΟΥ ΣΠΥΡΙΔΩΝΑ ΣΧΟΛΙΚΗ ΧΡΟΝΙΑ ΓΡΑΠΤΕΣ ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ

ΒΑΣΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΔΙΑ ΦΥΣΙΚΗΣ

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ & ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ Δρ. ΕΥΘΥΜΙΟΣ ΜΠΑΚΑΡΕΖΟΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑ

ΕΝΟΤΗΤΑ 1.2 ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΣΕ ΜΙΑ ΔΙΑΣΤΑΣΗ

w w w.k z a c h a r i a d i s.g r

ΝΕΚΤΑΡΙΟΣ ΤΣΙΛΙΒΙΓΚΟΣ

Transcript:

ΤΥΠΟΛΟΓΙΟ ΦΥΣΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ Χαρακτηριστικά μεγέθη της Α.Α.Τ. Συχνότητα f Ν t και f T Γωνιακή συχνότητα ω π και ωπf Τ. Απομάκρυνση: Κινητική προσέγγιση της Α.Α.Τ. χ Α ημ(ωt + φ 0 ) όταν φ 0 0: χ Α ημωt. Ταχύτητα max συν(ωt + φ 0 ) όπου max ωa το πάτος (η μέγιστη τιμή) της ταχύτητας όταν φ 0 0: max συνωt 3. Επιτάχυνση α-α max ημ(ωt+φ 0 ) όπου α max ω Α το πάτος (η μέγιστη τιμή) της επιτάχυνσης όταν φ 0 0: α-α max ημωt Σχέση επιτάχυνσης απομάκρυνσης α-α max ημ(ωt+φ 0 )-ω Αημ(ωt+φ 0 ) α-ω χ υναμική προσέγγιση της Α.Α.Τ.. Συνισταμένη δύναμη (δύναμη επαναφοράς) Σχέση δύναμης χρόνου ΣFF επ mα -mα max ημωt -F max ημωt Σχέση δύναμης απομάκρυνσης ΣF F επ mα - m ω χ - Dχ όπου Dmω μια σταθερά η οποία εξαρτάται από τα φυσικά χαρακτηριστικά του συστήματος και έγεται σταθερά επαναφοράς. Περίοδος της ΑΑΤ D mω D m π D m 4π T 4π m T π m Τ Τ D D. υναμική ενέργεια Ενεργειακή προσέγγιση της Α.Α.Τ. U D χ U max D A. Κινητική ενέργεια Σχέση της U ταάντωσης με το χρόνο U D A ημ ωt U E ο ημ ωt Κ m K max m max 3. Μηχανική (οική) ενέργεια Σχέση της K ταάντωσης με το χρόνο K m max συν ωt K E ο συν ωt Ε ο D A m E max ο U max K max Σχέση ταχύτητας και απομάκρυνσης: ± ω A-χ ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ Αρχικές συνθήκες (t0): qq και i0. Φορτίο στον πυκνωτή qq ημ(ωt+ π )Q συνωt

. Ένταση ρεύματος στο κύκωμα ii συν(ωt+ π )-I ημωt όπου IωQ το πάτος (η μέγιστη τιμή) της έντασης του ρεύματος 3. Ιδιοπερίοδος και ιδιοσυχνότητα: 4. Κυκική συχνότητα: 5. Ενέργεια του ηεκτρικού πεδίου του πυκνωτή Tπ LC και f U Ε ω π f π Τ q Σχέση της U E με το χρόνο U E 6. Ενέργεια μαγνητικού πεδίου του πηνίου C π LC LC U Ε, max Q C Q U B L i U B, max L I C συν ωt U E E ο συν ωt 7. Οική ενέργεια Ε ο Σχέση της U B με το χρόνο U B L I ημ ωt U B E ο ημ ωt Q C L I E ο U E, max U B, max Ε ο U E + U B Αν τη χρονική στιγμή t 0 που κείνουμε το διακόπτη το φορτίο του πυκνωτή είναι q0 και i > 0, θα είναι φ 0 0 οπότε ισχύουν οι παρακάτω σχέσεις:. Φορτίο στον πυκνωτή q Q ημ(ωt + 0) Q ημωt. Ένταση ρεύματος στο κύκωμα ii συν(ωt+0)i συνωt όπου IωQ το πάτος (η μέγιστη τιμή) της έντασης του ρεύματος ΕΛΕΥΘΕΡΕΣ ΦΘΙΝΟΥΣΕΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ Αν η δύναμη που προκαεί τις απώειες ενέργειας είναι της μορφής F αντ -b, τότε: Το πάτος της μηχανικής ταάντωσης μειώνεται εκθετικά με το χρόνο. Α κ Α 0 e -Λt, όπου t κ Τ, (κ0,,..) και Λ b (s - ) m Ο όγος των διαδοχικών πατών στην ίδια διεύθυνση, είναι σταθερός. - Λ κτ Aκ A 0 e - Λ (κ+)τ Α Α e κ+ 0 e ΛκΤ+Λ(κ+)Τ e ΛκΤ+ΛκΤ+ΛΤ e ΛT σταθ. (κ0,, ) Η ενέργεια της ταάντωσης μειώνεται εκθετικά με το χρόνο. Ε κ D Α ή Ε κ κ D Α e -Λt ή Ε 0 κ Ε 0 e -Λt όπου tκτ, (κ0,, ) και Λ b m Ο όγος των διαδοχικών μεγίστων ενεργειών είναι σταθερός. - Λ κτ Eκ E 0 e - Λ (κ+)τ E e κ+ 0 E e Λ κτ +Λ (κ+)τ e Λ κτ+λ κτ+ ΛΤ e ΛT σταθ. (κ0,, ) Το μέγιστο φορτίο της ηεκτρικής ταάντωσης μειώνεται εκθετικά με το χρόνο. Q κ Q 0 e -Λt, όπου t κ Τ, (κ0,, ) και Λ R L ΕΞΑΝΑΓΚΑΣΜΕΝΕΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ Συντονισμός είναι το φαινόμενο κατά το οποίο η συχνότητα f του διεγέρτη είναι περίπου ίση με την ιδιοσυχνότητα f 0 του συστήματος και το πάτος της ταάντωσης γίνεται μέγιστο.

ΣΥΝΘΕΣΗ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΩΝ. Σύνθεση δύο αρμονικών τααντώσεων ίδιας διεύθυνσης, ίδιας συχνότητας που εξείσσονται γύρω από την ίδια θέση ισορροπίας. χ Α ημωt και χ Α ημ(ωt + φ) Συνισταμένη αρμονική ταάντωση: χ Α ημ(ωt + θ) όπου Α A + A + A A συνφ, εφθ Α ημφ Α + Α συνφ και (ωt+φ) ωtφ η διαφορά φάσης μεταξύ των δύο συνιστωσών τααντώσεων.. Σύνθεση δύο αρμονικών τααντώσεων ίδιας διεύθυνσης, ίδιου πάτους με κοινή θέση ισορροπίας και συχνότητες που διαφέρουν πού ίγο. χ Α ημω t και χ Α ημω t με ω ω Συνισταμένη ταάντωση (μη αρμονική): χaσυν ω- ω t ημ ω + ω t Πάτος της συνισταμένης ταάντωσης: Α A ω-ω συν t Φάση της συνισταμένης ταάντωσης: φ ω + ω t Γωνιακή συχνότητα της συνισταμένης ταάντωσης: ω ω + ω Συχνότητα της συνισταμένης ταάντωσης: f f + f Περίοδος της συνισταμένης ταάντωσης: Τ f f + f ιακρότημα ονομάζουμε την ταάντωση του πάτους Α της συνισταμένης ταάντωσης και το χρόνο μεταξύ δύο διαδοχικών μεγίστων του πάτους (ή μεταξύ δύο διαδοχικών μηδενισμών του) τον ονομάζουμε περίοδο του διακροτήματος Τ δ. Περίοδος διακροτήματος: Τ δ f - f Συχνότητα διακροτήματος: f δ f - f ΚΥΜΑΤΑ. ΜΗΧΑΝΙΚΑ ΤΡΕΧΟΝΤΑ ΚΥΜΑΤΑ Θεμειώδης εξίσωση της κυματικής f Τ Εξισώσεις αρμονικού κύματος όταν η πηγή δεν έχει αρχική φάση: (για t0, ψ0 και >0) ιάδοση του κύματος στον θετικό ημιάξονα κατά την θετική φορά. ψ Α ημπ t χ ιάδοση του κύματος στον θετικό ημιάξονα κατά την αρνητική φορά. ψ Α ημπ t χ + Ταχύτητα ενός σωματιδίου του μέσου. ωα συνπ t χ Επιτάχυνση ενός σωματιδίου του μέσου. α - ω Α ημπ t χ Στιγμιότυπο αρμονικού κύματος. ψ Α ημπ χ σταθ.- Φάση αρμονικού κύματος. φ π t χ ιαφορά φάσης των τααντώσεων δύο σημείων του μέσου την ίδια χρονική στιγμή. φ π χ. ΣΥΜΒΟΛΗ ΥΟ ΟΜΟΙΩΝ ΚΥΜΑΤΩΝ ΣΤΗΝ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ ΕΝΟΣ ΥΓΡΟΥ r-r Απομάκρυνση ενός σημείου του υγρού. ψα συνπ Πάτος της ταάντωσης ενός σημείου του υγρού. Α Α r-r συνπ ημπ t r +r - T

t r +r Φάση της ταάντωσης ενός σημείου του υγρού. φπ T Ταχύτητα ενός σημείου του υγρού. ω Α συνφ Επιτάχυνση ενός σημείου του υγρού. α - ω Α ημφ Συνθήκη ενίσχυσης (Α A). r-r N (Ν 0,,,3,..) Συνθήκη απόσβεσης (Α 0) r-r (N+) (Ν0,,,3, ) 3. ΣΤΑΣΙΜΑ ΚΥΜΑΤΑ Εξίσωση στάσιμου κύματος. Πάτος ενός σημείου του στάσιμου κύματος. Φάση ενός σημείου του στάσιμου κύματος. Ταχύτητα ενός σημείου του στάσιμου κύματος. Επιτάχυνση ενός σημείου του στάσιμου κύματος. ψ Α συν π χ ημ π t T Α A πχ συν φ π t T ωα συνφπfασυν π χ συν π t T α-ω Α ημφ-4π f Ασυν π χ ημ π t T Θέσεις κοιιών. χ Κ κ (κ0,,,3, ) Θέσεις δεσμών. χ (κ + ) 4 (κ0,,,3, ) Απόσταση μεταξύ δύο διαδοχικών δεσμών (ή διαδοχικών κοιιών). στασ 4. ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ Ηεκτρικό πεδίο. Ε Ε max ημπ t χ Μαγνητικό πεδίο. Β Β max ημπ t χ Σχέσεις μεταξύ των μέτρων των εντάσεων των δύο πεδίων κάθε χρονική στιγμή. Ε c και Εmax c Β Βmax 5. ΑΝΑΚΛΑΣΗ ΚΑΙ ΙΑΘΛΑΣΗ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ Όταν αάζει το μέσο διάδοσης του κύματος, παραμένει σταθερή η συχνότητα του f, αάζει η ταχύτητα διάδοσης οπότε από τη σχέση c f συμπεραίνουμε ότι αάζει και το μήκος κύματος. Νόμος της ανάκασης γωνία πρόσπτωσης γωνία ανάκασης, θ π θ α Νόμος της διάθασης Νόμος του nell: n π ημθ π n δ ημθ δ είκτης διάθασης n c και n 0 Κρίσιμη γωνία είναι η γωνία πρόσπτωσης για την την οποία η γωνία διάθασης Κρίσιμη γωνία n είναι 90 0. n π ημθ cr n δ ημ90 0 ημθ cr δ n Οική ανάκαση Οική ανάκαση έχουμε όταν:. Το φως περνάει από οπτικά πυκνότερο σε οπτικά αραιότερο μέσο.. Η γωνία πρόσπτωσης είναι μεγαύτερη από την κρίσιμη γωνία (θ π > θ cr. ) π

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ Γραμμική ταχύτητα: ds (m/s) Σχέση γραμμικής γωνιακής ταχύτητας: ds dθr Γωνιακή επιτάχυνση: α γων dω (rad/s ). dθ Γωνιακή ταχύτητα: ω dθ R ωr. (rad/s) Σχέση επιτρόχιας γωνιακής επιτάχυνσης: α ε d d(ω R) R dω R α γων α ε α γων R Όταν ένας τροχός κυίεται χωρίς να οισθαίνει, ισχύουν τα ακόουθα: Η μετατόπιση του κέντρου μάζας του dχ είναι ίση με το μήκος του τόξου περιστροφής ds R dθ δηαδή: dχ ds R dθ Η γραμμική ταχύτητα των σημείων της περιφέρειας του τροχού, όγω στροφικής κίνησης, έχει το ίδιο μέτρο με την ταχύτητα του κέντρου μάζας του τροχού, δηαδή: dχ ds R dθ dχ ds R dθ ω R Η αντιστοίχιση των μεγεθών μεταφορικής - περιστροφικής κίνησης είναι: Μεταφορική κίνηση Στροφική κίνηση ιάστημα χ (σε m) Γωνία θ (σε rad) Ταχύτητα r r r dχ Γωνιακή ταχύτητα ω r dθ ω Επιτάχυνση α r r r d α Γωνιακή επιτάχυνση α r dω γων α γων Μάζα m Ροπή αδράνειας Ι (Ι Σm i r ) ύναμη F r Ροπή τ r (τ F d) p m Στροφορμή L r (L I ω) Ορμή r p ( ) Οι εξισώσεις που ισχύουν κατά την κύιση στερεού σώματος είναι: i Μεταφορική κίνηση Ευθύγραμμη ομαή κίνηση: χ t Ευθύγραμμη ομαά μεταβαόμενη κίνηση Στροφική κίνηση Ομαή στροφική κίνηση: θ ω t Στροφική μεταβαόμενη κίνηση 0 ±α t χ 0 t± α t ωω 0 ±α γων t θω 0 t ± α γων t Θεμειώδης νόμος της Μηχανικής: ΣFm α Θεμειώδης νόμος της Στροφικής κίνησης: Στ Ι α γων r r εύτερος νόμος του Νεύτωνα στη Στροφική κίνηση: Σ τ εύτερος νόμος του Νεύτωνα: r dp r ΣF dl Αρχή διατήρησης της ορμής: Αν ΣF εξ 0 τότε pσταθ. r Αρχή διατήρησης της στροφορμής: Αν Στ εξ 0 τότε Lσταθ. Κινητική ενέργεια: Κ m Κινητική ενέργεια όγω περιστροφής: Κ Ι ω Ισορροπία στερεού σώματος: r ΣF 0 ( ΣF 0 και ΣF 0) και Σ τ r 0 χ Θεώρημα παράηων αξόνων (teiner): Ι Ι + M d όπου Ι η ροπή αδράνειας ενός σώματος μάζας M, ως προς άξονα που διέρχεται από το κέντρο μάζας του, Ι η ροπή αδράνειας του σώματος ως προς άξονα που είναι παράηος με τον προηγούμενο και d η απόσταση μεταξύ των δύο αξόνων. Έργο δύναμης με σταθερή ροπή Έργο κατά την στροφική κίνηση ψ W τ θ

Ισχύς ροπής Θεώρημα έργου - ενέργειας P τ ω Ι ω - Ι ω ΣW ΟΡΜΗ ΚΡΟΥΣΗ Κεντρική εαστική κρούση Ταχύτητες των σωμάτων μετά την κρούση: V m m-m και V + m m-m + m+m m+m m+m m+m Αν το σώμα μάζας m είναι ακίνητο πριν τη κρούση ( 0) οι ταχύτητες των σωμάτων αμέσως μετά την κρούση θα δίνονται από τις παρακάτω σχέσεις: m -m m V και V m +m m +m Αν τα δύο σώματα που συγκρούονται έχουν ίσες μάζες (m m ), οι ταχύτητες των σωμάτων μετά την κρούση θα είναι: V m m-m V + m V m+ m m+ m m V m m-m V + m V m+ m m+ m m δηαδή τα σώματα ανταάσσουν ταχύτητες Αν το σώμα μάζας m είναι ακίνητο πριν τη κρούση ( 0) και m >> m οι ταχύτητες των σωμάτων μετά την κρούση θα είναι: V - m V - και V m V 0 m m δηαδή η σφαίρα μάζας m ανακάται με ταχύτητα ίδιου μέτρου και αντίθετης φοράς από αυτή που είχε πριν τη κρούση, ενώ η σφαίρα μάζας m παραμένει ακίνητη. ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ DOPPLER Ακίνητη πηγή ακίνητος παρατηρητής f A f U±U A Ακίνητη πηγή κινούμενος παρατηρητής f A U Το (+), ισχύει όταν ο παρατηρητής πησιάζει προς την πηγή και το (-), όταν ο παρατηρητής απομακρύνεται από την πηγή. Κινούμενη πηγή ακίνητος παρατηρητής f A U U m U Το (-),ισχύει όταν η πηγή πησιάζει τον παρατηρητή και το (+), όταν απομακρύνεται από αυτόν. Κινούμενη πηγή κινούμενος παρατηρητής f A U±U A U±U f f f