Κεφάλαιο 14 Ταλαντώσεις. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.



Σχετικά έγγραφα
Κεφάλαιο 14 Ταλαντώσεις. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

Τμήμα Φυσικής Πανεπιστημίου Κύπρου Χειμερινό Εξάμηνο 2016/2017 ΦΥΣ102 Φυσική για Χημικούς Διδάσκων: Μάριος Κώστα

Τμήμα Φυσικής Πανεπιστημίου Κύπρου Χειμερινό Εξάμηνο 2016/2017 ΦΥΣ102 Φυσική για Χημικούς Διδάσκων: Μάριος Κώστα

Φυσική για Μηχανικούς

2 ο ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ (ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1) ΘΕΜΑΤΑ

ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ (23 ΠΕΡΙΟΔΟΙ)

T 4 T 4 T 2 Τ Τ Τ 3Τ Τ Τ 4

Κεφάλαιο 8 Διατήρηση της Ενέργειας

1. Η απομάκρυνση σώματος που πραγματοποιεί οριζόντια απλή αρμονική ταλάντωση δίδεται από την σχέση x = 0,2 ημ π t, (SI).

α. Από τη μάζα του σώματος που ταλαντώνεται. β. Μόνο από τα πλάτη των επιμέρους απλών αρμονικών ταλαντώσεων.

γ. Πόση επιτάχυνση θα έχει το σώμα τη στιγμή που έχει απομάκρυνση 0,3 m;

Θέματα Παγκύπριων Εξετάσεων

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ 2019

Φυσική για Μηχανικούς

ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΩΝ 6 24

ΑΡΧΗ 1ης ΣΕΛΙΔΑΣ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΤΑΞΗ : Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΠΕΡΙΟΔΟΥ : OKTΩΒΡΙΟΣ 2018 ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ : 7

2 ο ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ (ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1) ΘΕΜΑΤΑ

ΕΝΩΣΗ ΚΥΠΡΙΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ

ΘΕΜΑ Α A1. Στις ερωτήσεις 1 9 να επιλέξετε το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση, χωρίς να αιτιολογήσετε την επιλογή σας.

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΕ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ

ΦάσμαGroup. Μαθητικό Φροντιστήριο. προπαρασκευή για Α.Ε.Ι. & Τ.Ε.Ι ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΑ ΠΕΡΙΟΔΟΥ ΝΟΕΜΒΡΙΟΥ-ΔΕΚΕΜΒΡΙΟΥ 2016

απόσβεσης, με τη βοήθεια της διάταξης που φαίνεται στο διπλανό σχήμα. Η σταθερά του ελατηρίου είναι ίση με k = 45 N/m και η χρονική εξίσωση της

ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ ΜΕ ΑΠΟΣΒΕΣΗ ΚΑΙ ΔΙΕΓΕΡΣΗ

ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Δ ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΕΣΠΕΡΙΝΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΕΥΤΕΡΑ 9 ΙΟΥΝΙΟΥ 2003 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΦΥΣΙΚΗ

Φυσική για Μηχανικούς

Σύνολο Σελίδων: έξι (6) - ιάρκεια Εξέτασης: 3 ώρες Βαθµολογία % Ονοµατεπώνυµο: Θέµα Α

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ: ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ

ÁÎÉÁ ÅÊÐÁÉÄÅÕÔÉÊÏÓ ÏÌÉËÏÓ

Σ Α Β Β Α Ϊ Η Μ Α Ν Ω Λ Α Ρ Α Κ Η

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ Ομάδας Προσανατολισμού Θετικών Σπουδών Τζιόλας Χρήστος

ΑΡΧΗ 1ης ΣΕΛΙΔΑΣ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΤΑΞΗ : Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΠΕΡΙΟΔΟΥ : ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΣ 2016 ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ : 7

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ 01 ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ Διάρκεια: 3ώρες ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙ ΩΝ: ΠΕΝΤΕ (5) ΘΕΜΑ Α

Διαγώνισμα Φυσικής Γ Λυκείου Απλή αρμονική ταλάντωση Κρούσεις

Στις ερωτήσεις A1 - A4, να γράψετε τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα σε κάθε αριθμό το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

ΦΘΙΝΟΥΣΕΣ ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΑΡΜΟΝΙΚΕΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ

1. Ένα σώμα m=1kg εκτελεί απλή αρμονική ταλάντωση και η μεταβολή της επιτάχυνσής του σε συνάρτηση με το χρόνο, φαίνεται στο σχήμα.

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗΝ ΑΠΛΗ ΑΡΜΟΝΙΚΗ ΤΑΛΑΝΤΩΣΗ

Επαναληπτικό διαγώνισµα Ταλαντώσεις Στερεό σώµα

ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΕΣΠΕΡΙΝΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΕΥΤΕΡΑ 9 ΙΟΥΝΙΟΥ 2003 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ: ΦΥΣΙΚΗ

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ Γ Λ ΥΚΕΙΟΥ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ 27/11/2016. Θέμα A Στις ερωτήσεις Α1-Α4 επιλέξτε την σωστή απάντηση

5. Ένα σώµα ταλαντώνεται µεταξύ των σηµείων Α και Ε. Στο σχήµα φαίνονται πέντε θέσεις Α,Β,Γ, και Ε, οι οποίες ισαπέχουν µεταξύ 1

ΤΕΙ ΠΕΙΡΑΙΑ ΗΜ: 1/7/14 ΣΤΕΦ - ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΟΥ Α ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗ -ΓΡΑΠΤΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΦΥΣΙΚΗ ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ.

ΕΝΟΤΗΤΑ 1.2: ΑΠΛΗ ΑΡΜΟΝΙΚΗ ΤΑΛΑΝΤΩΣΗ (ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ, ΑΡΧΙΚΗ ΦΑΣΗ, ΣΥΣΤΗΜΑ ΕΛΑΤΗΡΙΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ, ΟΡΜΗ) 2ο set - μέρος Α - Απαντήσεις ΘΕΜΑ Β

ΦΥΣ Τελική Εξέταση: 10-Δεκεµβρίου Πριν αρχίσετε συµπληρώστε τα στοιχεία σας (ονοµατεπώνυµο και αριθµό ταυτότητας).

ΦΥΣ Τελική Εξέταση: 10-Δεκεµβρίου Πριν αρχίσετε συµπληρώστε τα στοιχεία σας (ονοµατεπώνυµο και αριθµό ταυτότητας).

1.1. Μηχανικές Ταλαντώσεις.

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ. ΘΕΜΑ 1 ο Στις ερωτήσεις 1-4 να γράψετε τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

Φάσμα. Group προπαρασκευή για Α.Ε.Ι. & Τ.Ε.Ι.

ΦΥΕ 14 5η ΕΡΓΑΣΙΑ Παράδοση ( Οι ασκήσεις είναι βαθμολογικά ισοδύναμες) Άσκηση 1 : Aσκηση 2 :

7. Ένα σώμα εκτελεί Α.Α.Τ. Η σταθερά επαναφοράς συστήματος είναι.

Διαγώνισμα Φυσικής Γ Λυκείου Ταλαντώσεις Κρούσεις (θέματα Πανελληνίων)

ΠΕΝΤΕΛΗ ΒΡΙΛΗΣΣΙΑ. 1. Ένα σώμα εκτελεί απλή αρμονική ταλάντωση. Αν διπλασιάσουμε το πλάτος της

ΑΡΧΗ 1ης ΣΕΛΙΔΑΣ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΤΑΞΗ : Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΠΕΡΙΟΔΟΥ : ΑΥΓΟΥΣΤΟΥ 2018 ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ : 5

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2016 Β ΦΑΣΗ ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ Ο.Π / Γ ΛΥΚΕΙΟΥ (ΘΕΡΙΝΑ) ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 19/11/2017 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: ΑΡΧΩΝ ΜΑΡΚΟΣ

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ ΤΑΞΗ

3ο ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Κυριακή 19 Οκτώβρη 2014 Ταλαντώσεις

Ονοματεπώνυμο: Επιμέλεια διαγωνίσματος: Αξιολόγηση :

ΕΝΩΣΗ ΚΥΠΡΙΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ

ΟΜΟΣΠΟΝΔΙΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑΔΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2018 Β ΦΑΣΗ

Γ ΤΑΞΗ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ. Στις ερωτήσεις Α1-Α4, να γράψετε στην κόλλα σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

Στις ερωτήσεις 1-4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΣ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ 24 ΑΠΡΙΛΙΟΥ 2018 ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ: ΠΕΝΤΕ (5)

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ

Ονοματεπώνυμο: Επιμέλεια διαγωνίσματος: Αξιολόγηση :

προπαρασκευή για Α.Ε.Ι. & Τ.Ε.Ι. ΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΑ ΠΕΡΙΟ ΟΥ ΝΟΕΜΒΡΙΟΥ- ΕΚΕΜΒΡΙΟΥ 2014 ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗΣ-ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

Οδηγία: Να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό καθεμιάς από τις παρακάτω ερωτήσεις Α1-Α4 και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

ΕΝΟΤΗΤΑ 1.2: ΑΠΛΗ ΑΡΜΟΝΙΚΗ ΤΑΛΑΝΤΩΣΗ (ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ, ΑΡΧΙΚΗ ΦΑΣΗ, ΣΥΣΤΗΜΑ ΕΛΑΤΗΡΙΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ, ΟΡΜΗ) ΛΥΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΘΕΜΑ Β

ΕΝΩΣΗ ΚΥΠΡΙΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ

2. Κατά την ανελαστική κρούση δύο σωμάτων διατηρείται:

ΕΧΕΙ ΤΑΞΙΝΟΜΗΘΕΙ ΑΝΑ ΕΝΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΑΝΑ ΤΥΠΟ ΓΙΑ ΔΙΕΥΚΟΛΥΝΣΗ ΤΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ ΣΑΣ ΚΑΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙΑ ΣΤΗ ΠΡΟΣΠΑΘΕΙΑ ΣΑΣ ΚΙ 2014

Κυλιόµενος κύλινδρος πέφτει πάνω σε οριζόντιο στερεωµένο ελατήριο. 3 m/sec. Να εξετάσετε στην περίπτωση αυτή αν, τη

ΦΥΕ 14 5η ΕΡΓΑΣΙΑ Παράδοση ( Οι ασκήσεις είναι βαθµολογικά ισοδύναµες) Άσκηση 1 : Aσκηση 2 :

[50m/s, 2m/s, 1%, -10kgm/s, 1000N]

Στα ερωτήματα 1,2.3,4 του ζητήματος αυτού μια πρόταση είναι σωστή να την κυκλώσετε)

Εκφώνηση 1. α). β). γ). Επιλέξτε τη σωστή πρόταση και αιτιολογείστε.

Περι-Φυσικής. Βαθµολογία % E = E max ηµπ(10 15 t 2x )

2. Σώμα εκτελεί Α.Α.Τ. και η εξίσωση της απομάκρυνσης σε σχέση με το χρόνο είναι:

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1.2 ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΣΕ ΜΙΑ ΔΙΑΣΤΑΣΗ

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ. ΘΕΜΑ 1 ο Στις ερωτήσεις 1-4 να γράψετε τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

ΟΡΟΣΗΜΟ. 1ο Κριτήριο αξιολόγησης στα κεφ Θέμα 1. Κριτήρια αξιολόγησης Ταλαντώσεις - Κύματα.

Ερωτήσεις Πολλαπλής Επιλογής, Σωστό-Λάθος

1ο ΘΕΜΑ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

Όλα τα θέματα των πανελληνίων στις μηχανικές ταλαντώσεις έως και το 2014 ΣΑΛΑΝΣΩΕΙ ΑΠΛΗ ΑΡΜΟΝΙΚΗ ΣΑΛΑΝΣΩΗ ΒΑΙΚΕ ΕΝΝΟΙΕ. Ερωτήσεις Πολλαπλής Επιλογής

ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΕΝΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΚΥΡΙΑΚΗ 10 ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΥ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ - Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΑΡΜΟΝΙΚΗ ΤΑΛΑΝΤΩΣΗ ΧΩΡΙΣ ΑΠΟΣΒΕΣΗ ΑΣΚΗΣΗ 6.1

ΦΥΣ. 131 Τελική εξέταση: 10-Δεκεμβρίου-2005

ΚΡΙΤΗΡΙΟ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

Φυσική για Μηχανικούς

Διαγώνισμα Φυσικής Προσανατολισμού Γ Λυκείου. Ταλαντώσεις. Θέμα Α

ΘΕΜΑΤΑ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ

Ενδεικτικές Λύσεις. Θέµα Α

Ε ρ ω τ ή σ ε ι ς σ τ ι ς μ η χ α ν ι κ έ ς τ α λ α ν τ ώ σ ε ι ς

α.- β. γ. δ. Μονάδες 5

ΦάσμαGroup. προπαρασκευή για Α.Ε.Ι. & Τ.Ε.Ι ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΑ ΠΕΡΙΟΔΟΥ ΟΚΤΩΒΡΙΟΥ-ΝΟΕΜΒΡΙΟΥ ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΡΟΣΑΝΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ

vi) Η δύναµη που δέχεται το σώµα στο σηµείο Ν έχει µέτρο 4Ν και

ΘΕΜΑΤΑ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ

Σύνολο Σελίδων: επτά (7) - ιάρκεια Εξέτασης: 3 ώρες Κυριακή 30 Σεπτέµβρη 2018 Βαθµολογία % Ονοµατεπώνυµο:

Transcript:

Κεφάλαιο 14 Ταλαντώσεις

Ταλαντώσεις Ελατηρίου Απλή αρµονική κίνηση Ενέργεια απλού αρµονικού ταλαντωτή Σχέση απλού αρµονικού ταλαντωτή και κυκλικής κίνησης Τοαπλόεκκρεµές Περιεχόµενα 14 Το φυσικό εκκρεµές και το στροφικό εκκρεµές Εφησυχασµός Ταλάντωσης Εξαναγκασµένες Ταλαντώσεις και Συντονισµός

14-1 ΤαλαντώσειςΕλατηρίου Όταν ένα αντικείµενο δονείται ή ταλαντεύεται µπρος-πίσω διανύοντας ένα διάστηµα σε τακτό χρονικό διάστηµα η κίνηση ονοµάζεται περιοδική. Το σύστηµα µάζας και ελατηρίου αποτελεί ένα µοντέλο περιοδικού συστήµατος

14-1 ΤαλαντώσειςΕλατηρίου Υποθέτουµε ότι µια επιφάνεια είναι άνευ τριβής. Υπάρχει ένα σηµείο όπου το ελατήριο ούτε συµπιέζεται ούτε τεντώνεται. Το σηµείο αυτό ονοµάζεται σηµείο ισορροπίας. Η µετατόπιση µετριέται σε σχέση µε το σηµείο αυτό (x = 0 στην προηγούµενη διαφάνεια). Η δύναµη που ασκείται στο ελατήριο είναι ανάλογη της µετατόπισης:

14-1 ΤαλαντώσειςΕλατηρίου Τοαρνητικόπρόσηµοδηλώνειότιηδύναµη είναι επαναφοράς δηλ κατευθύνεται προς το σηµείο ισορροπίας. kείναιη σταθεράελατηρίου. Ηδύναµηδενείναισταθερή, εποµένωςη επιτάχυνση δεν είναι σταθερή.

14-1 ΤαλαντώσειςΕλατηρίου Η µετατόπιση µετριέται από το σηµείο ισορροπίας. ΤοΠλάτοςείναιηµέγιστη µετατόπιση. Έναςκύκλοςείναιµιαπλήρης κίνησηαπόκαιπροςτοσηµείο ισορροπίας Ηπερίοδοςείναιοχρόνοςπου απαιτείται για ένα πλήρη κύκλο. Ησυχνότηταείναιοαριθµός των κύκλων ανά δευτερόλεπτο.

14-1 ΤαλαντώσειςΕλατηρίου Ένα ελατήριο κρέµεται κατακόρυφα, η µόνη αλλαγή είναι στο σηµείο ισορροπίας, όπου σε αυτήν την περίπτωση το σηµείο αυτό είναι εκεί όπουηδύναµητης βαρύτητας εξισώνεται µε την δύναµη του ελατηρίου

14-1 ΤαλαντώσειςΕλατηρίου Μια τετραµελής οικογένεια ζυγίζει 200 kg, και επιβιβάζονται στο αυτοκίνητό τους που ζυγίζει 1200- kg. Καιταελατήριατου αυτοκινήτου (αµορτισέρ) συµπιέζονται κατά 3.0 cm. (a) Εάν υποθέσουµε ότι τα τέσσερα ελατήρια συµπεριφέρονται ως ένα, ποιαείναιησταθεράτου ελατηρίου (b) Πόσο θα χαµηλώσει το αυτοκίνητο εάν φορτωθείµε 300 kg αντί 200 kg;

14-2 Απλήαρµονικήκίνηση Κάθε σύστηµα που δονείται όπου η δύναµη είναι ανάλογη της αρνητικής µετατόπισης αποτελεί απλή αρµονική κίνηση και συχνά αποκαλείται απλός αρµονικός ταλαντωτής. Θέτοντας F = kxστοδεύτερονόµοτουνεύτωνα καταλήγουµε στην εξίσωση της κίνησης: Η λύση της εξίσωσης αυτής είναι:

14-2 Απλήαρµονικήκίνηση Με αντικατάσταση βλέπουµε ότι η λύση αυτή επαληθεύει την εξίσωση όπου: Οισταθερές Aκαιφ προσδιορίζοντα από τις αρχικές συνθήκες. A είναι τοπλάτοςκαιφηφάση στοχρόνο t = 0.

14-2 Απλήαρµονικήκίνηση Η ταχύτητα προσδιορίζεται από την παράγωγο της µετατόπισης: Ο ρόλος της φάσης φ φαίνεται στο διάγραµµα:

14-2 Απλήαρµονικήκίνηση Επειδή τότε

14-2 Απλήαρµονικήκίνηση Προσδιορίστε την περίοδο και την συχνότητα ενός ταλάντωσης αυτοκινήτου µάζας 1400 kg και του οποίουτααµορτισέρέχουνσταθεράελατηρίου 6.5 x 10 4 N/m αφότουπέρασεπάνωαπόέναεµπόδιο. Υποθέτουµε ότι το αυτοκίνητο ταλαντεύεται κατακόρυφα.

14-2 Απλήαρµονικήκίνηση Ηταχύτητακαιη επιτάχυνση για την αρµονική κίνησης περιγράφονται από τις εξισώσεις:

14-2 Απλήαρµονικήκίνησης Σε ένα εργοστάσιο ένας µεγάλος ηλεκτροκινητήρας προκαλεί το δάπεδο του κτιρίου να τρέµει µε συχνότητας 10 Hz. Το πλάτος της δόνησης είναι περίπου 3.0 mm. Βρείτε την µέγιστη επιτάχυνση του δαπέδου.

14-2 Απλήαρµονικήκίνηση Ο κώνος ενός ηχείου ταλαντεύεται µε συχνότητα 262 Hz ( middle C ). Τοπλάτοςτουκέντρουείναι A = 1.5 x 10-4 m, καισεχρόνο t = 0, x = A. (a) Ποια εξίσωσηπεριγράφειτηνκίνησηςτουκέντρου; (b) Ποιαείναιηταχύτητακαιηεπιτάχυνσησαν συνάρτηση του χρόνου; (c) Ποια είναι η µετατόπισηόταν t = 1.00 ms (= 1.00 x 10-3 s)?

14-2 Απλήαρµονικήκίνηση Έναελατήριοτεντώνεικατά 0.150 m ότανµιαµάζα 0.300-kg συνδεθεί πάνω του. Το σύστηµα βρίσκεται σε ισορροπία οριζοντίως πάνω σε τραπέζι άνευ τριβής. Η µάζα µετατοπίζεται έτσι ώστε να συµπιέσει το ελατήριο κατά 0.100 m απότηνθέσηισορροπίας. Προσδιορίστε: (a) ησταθεράτουελατηρίουείναι kκαιηγωνιακή συχνότητα ω; (b) το πλάτος της οριζόντιας ταλάντωσης A; (c) τοµέγεθοςτηςµέγιστηςταχύτητας v max ; (d) το µέγεθοςτηςµέγιστηςεπιτάχυνσης a max τηςµάζας; (e) τηνπερίοδο Tκαιτηνσυχνότητα f; (f) τηνµετατόπιση x σανσυνάρτησηχρόνουκαι (g) τηνταχύτηταόταν t = 0.150 s.

14-2 Απλήαρµονικήκίνηση Τοελατήριοτουπαραδείγµατος 14 5 (όπουω = 8.08 s -1 )συµπιέζεταικατά 0.100 m απότηνθέσηισορροπίας (x 0 = -0.100 m) αλλά δέχεται µια επιπλέον ώθηση στην διθεύθυνση +x ώστε να φτάσει την ταχύτητα v 0 = 0.400 m/s. Προσδιορίστε (a) τηνφάσηφ, (b) τοπλάτος A, και (c) την µετατόπιση xσανσυνάρτησητουχρόνου, x(t).

14-3 Η ενέργεια απλού αρµονικού ταλαντωτή Η δυναµική ενέργεια του ελατηρίου δίδεται από την σχέση: Η µηχανική ενέργειας δίδεται από την σχέση: Απουσία τριβών η συνολική µηχανική ενέργειαδιατηρείται.

14-3 Ενέργεια απλού αρµονικού ταλαντωτή Σταόριατης ταλάντωσης όλη η ενέργεια είναι δυναµική ενέργεια. Στη θέση ισορροπίας όλη η ενέργεια είναι κινητική.

14-3 Ενέργεια απλού αρµονικού ταλαντωτή Η συνολική κινητική ενέργειας είναι, εποµένως: Λύνουµε ως προς την ταχύτητα και βρίσκουµε: όπου

14-3 Η ενέργειας απλού ταλαντωτή Γραφική παράσταση που απεικονίζει την δυναµική ενέργεια. Βλέπουµε ότι η συνολική ενέργεια είναι σταθερή

14-3 Ενέργεια απλού αρµονικού ταλαντωτή Για το απλό αρµονικό ταλαντωτή του παραδείγµατος 14 5 (όπου k = 19.6 N/m, A = 0.100 m, x = -(0.100 m) cos 8.08t, and v = (0.808 m/s) sin 8.08t), προσδιορίστε (a) την συνολική ενέργεια (b) η κινητική και η δυναµική ενέργεια σαν συνάρτηση του χρόνου, (c) η ταχύτητα ότανηµάζαβρίσκεται 0.050 m απότηνθέση ισορροπίας, (d) την κινητική και δυναµική ενέργειαστοήµισυτουπλάτους. (x = ± A/2).

14-3 Ενέργεια απλού αρµονικού ταλαντωτή Υποθέστε ότι ένα ελατήριο «τεντώνεται» σε διπλάσιο του πλάτους ταλάντωσης (στο x = 2A). Τι συµβαίνει (a) στην ενέργεια του συστήµατος (b) στη µέγιστη ταχύτητα της ταλαντευόµενης µάζας, (c) τι µέγιστη ταχύτητας της ταλαντευόµενης µάζας

14-4 Σχέση αρµονικού ταλαντωτή και κυκλικής κίνησης Η προβολή της γραµµικής ταχύτητας πάνω στο άξονα x ενός αντικειµένου που κινείται σεκύκλοµεακτίνα Aµε σταθερήταχύτηταυ M, βρίσκουµε ότι: Ηεξίσωσηαυτήείναιίδιαµε την ταχύτητα του απλού αρµονικού ταλαντωτή

14-5 Το απλό εκκρεµές Το απλό εκκρεµές αποτελείται από µια µάζα που κρέµεται από λεπτό σχοινί, το οποίο υποθέτουµε ότι οι διαστάσεις του δεν µεταβάλλονται και η µάζα του είναι αµελητέα.

14-5 Το απλό εκκρεµές Γιαµικρέςγωνίες sin θ θ.

14-5 Το απλό εκκρεµές Εποµένως για µικρές γωνίες όπου Η περίοδος και η συχνότητα είναι:

14-5 Το απλό εκκρεµές Εποµένως εφόσον το σχοινίδενέχειµάζακαιγια µικρό πλάτος η περίοδος είναι ανεξάρτητη της µάζας!

14-5 Το απλό εκκρεµές Ένας γεωλόγος χρησιµοποιεί ένα απλό εκκρεµές µε µήκος 37.10 cm καισυχνότητα 0.8190 Hz σεγια συγκεκριµένη τοποθεσία της γης. Ποια είναι η επιτάχυνση της βαρύτητας στην τοποθεσία αυτή;

14-6 Το Φυσικό εκκρεµές και το Torsional εκκρεµές Το φυσικό εκκρεµές είναι οποιοδήποτε πραγµατικό αντικείµενο που ταλαντεύεται µπρος-πίσω. Ηροπήπέριξτουσηµείο O είναι: Με αντικατάσταση στο νόµο του Νεύτωνα βρίσκουµε:

14-6 Το Φυσικό εκκρεµές και το στροφικό εκκρεµές Για µικρέ γωνίες έχουµε: Που ταυτίζεται µε την εξίσωση του απλού αρµονικού ταλαντωτή όπου

14-6 Το Φυσικό εκκρεµές και το στροφικό εκκρεµές Ένας εύκολος τρόπος για τον προσδιορισµό της ροπής αδράνειας ενός αντικειµένου γύρω από οποιοδήποτε άξονα µπορεί να γίνει µέσω της µέτρησης της συχνότητας ταλάντωσης γύρω από τον συγκεκριµένα άξονα. (a) Θεωρούµε µία ανοµοιογενή ράβδο 1.0-kg που µπορεί καιισορροπείσεσηµείο 42 cm απότην µια άκρη. Η περίοδος ταλάντωσης περιξ τουσηµείουαυτούείναι 1.6 s. Πόσηείναιη ροπή αδράνειας γύρω από το σηµείο αυτό; (b) Πόση είναι η ροπή αδράνειας για άξονα περιστροφής που περνάει από τοκέντροµάζαςκαικάθετοστηράβδο.

14-6 Το Φυσικό εκκρεµές και το στροφικό εκκρεµές Το στροφικό εκκρεµές είναιένατοοποίο «στρίβει» αντί να «κουνιέται». Η κίνηση είναι αρµονική εφόσον το έλασµα (καλώδιο) ακολουθεί το νόµο του Hooke (Kείναιµιασταθεράτου καλωδίου.)

14-7 Απόσβεση Αρµονικής Κίνησης Όταν ασκούνται δυνάµεις τριβής ή αντίστασης η ταλάντωση αποσβένει, φθίνει, είναι φθίνουσα ή αποσβεννυµένη. Εάν τότε

14-7 Απόσβεση Αρµονικής Κίνησης εποµένως εάν b είναιµικρότότεηλύσηπουπροκύπτει είναι θέτουµε

14-7 Απόσβεση Αρµονικής Κίνησης Εάν b 2 > 4mk, ω γίνεταιφανταστική, καιτο σύστηµα overdamped (C) (µεγάλη απόσβεση). Εάν b 2 = 4mk, τοσύστηµαείναι critically damped (κρίσιµη απόσβεση) (B) όπου το σύστηµα φτάνει στην κατάσταση ισορροπίας στο συντοµότεροδυνατόνχρόνο.

14-7 Απόσβεση Αρµονικής Κίνησης Υπάρχουν συστήµατα όπου ο εφησυχασµός είναι ανεπιθύµητος, π.χ. τα ρολόγια. Σε άλλες περιπτώσεις όπως τααµορτισέρτουαυτοκινήτου, ή αντισεισµική θωράκιση κτιρίων ο εφησυχασµός είναι µέροςτουσχεδιασµού.

14-7 Απόσβεση Αρµονικής Κίνησης Ένααπλόεκκρεµέςµεµήκος 1.0 m, τίθεταισεκίνησηµεµικρό πλάτος. 5.0 λεπτά αργότερα το πλάτοςτουείναιµόνο 50% του αρχικού. (a) Πόσο είναι το γ της ταλάντωσης (b) Πόσο µεταβάλλεται η συχνότητα f, από την συχνότητα f όταν η κίνηση δεν έχει απόσβεση;

14-8 Εξαναγκασµένη Ταλάντωση και Συντονισµός Εξαναγκασµένες Ταλαντώσεις παρατηρούνται ότανδραπάνωστοσύστηµαπεριοδικήδύναµη. Η συχνότητα της δύναµης δεν είναι απαραίτητα ίδιαµετηνφυσικήσυχνότητατουσυστήµατος. Όταν οι δύο συχνότητες ταυτιστούν µιλάµε για συντονισµό, και το πλάτος της ταλάντωσης µπορείναφτάσειτεράστιεςτιµές.

14-8 Εξαναγκασµένη Ταλάντωση και Συντονισµός Η στενότητα της κορυφής του συντονισµού εξαρτάται από την απόσβεση. Εάν η απόσβεσηείναιµικρή (A) έχουνε στενές κορυφές ενώ όταν η απόσβεση είναι µεγάλη (B) η κορυφή είναι πιο πλατιά. Η λειτουργία ορισµένων συστηµάτων βασίζεται στον συντονισµό όπως Μουσικά όργανα και ραδιόφωνα και τηλεοράσεις (µη καλωδιακές).

14-8 Εξαναγκασµένη Ταλάντωση και Συντονισµός Η Εξίσωση κίνησης είναι: Καιηλύσητης: όπου και

14-8 Εξαναγκασµένη Ταλάντωση και Συντονισµός Το εύρος της κορυφής συντονισµού χαρακτηρίζεται από τον παράγοντα Q :