Μια ιδιόµορφη ταλάντωση µε εξίσωση αποµάκρυνσης που προκύπτει. από την επαλληλία των εξισώσεων κίνησης δύο αρµονικών

Σχετικά έγγραφα
α) Πως ερµηνεύεται η φράση: «µε γωνιακές συχνότητες που διαφέρουν πολύ λίγο»; γ) Να βρεθούν η γωνιακή συχνότητα ω, η συχνότητα f και η περίοδος Τ των

Χρόνος ταλάντωσης των σηµείων που βρίσκονται σε υπερβολές ακυρωτικής συµβολής

1.4. Σύνθεση Ταλαντώσεων. Ομάδα Β

5 Σύνθεση Ταλαντώσεων

Α. Σύνθεση δύο ΑΑΤ της ίδιας συχνότητας, που γίνονται γύρω από το ίδιο σηµείο στην ίδια διεύθυνση

ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΩΝ 3 18

ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΥΝΘΕΣΗ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΩΝ ΔΙΑΚΡΟΤΗΜΑΤΑ ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ:.ΤΜΗΜΑ. δ. Α =

β. Το πλάτος της σύνθετης ταλάντωσης είναι : Α = (Α 1 ² + Α 2 ² + 2 Α 1 Α 2 συν φ) (φ = π rad) Α = (Α 1 ² + Α 2 ² + 2 Α 1 Α 2 συν π) Α = [Α 1 ² + Α 2

Στάσιµο σε χορδή µε ακλόνητα άκρα

Σύνολο Σελίδων: Ενδεικτικές Λύσεις Κυριακή 30 Σεπτέµβρη Θέµα Α

Α = 0,6 m A = 0,3 m ω - ω t = 4π t ω ω = 8π rad/s () και ω + ω t = 500π t ω + ω = 000π rad/s () () + () ω = 008π ω = 504π rad/s και ω = 000π 504π = 49

ΣΥΝΘΕΣΗ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΩΝ ΜΕ ΠΑΡΑΠΛΗΣΙΕΣ ΚΥΚΛΙΚΕΣ ΣΥΧΝΟΤΗΤΕΣ (ΔΙΑΚΡΟΤΗΜΑ)

0,4 2 t (όλα τα μεγέθη στο S.I.). Η σύνθετη ταλάντωση περιγράφεται (στο

ΘΕΜΑ 1 ο Οδηγία: Στις ερωτήσεις 1-4 να γράψετε στο τετράδιο σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στην σωστή απάντηση.

α. φ Α < φ Β, u A < 0 και u Β < 0. β. φ Α > φ Β, u A > 0 και u Β > 0. γ. φ Α < φ Β, u A > 0 και u Β < 0. δ. φ Α > φ Β, u A < 0 και u Β > 0.

2 ο ΚΡΙΤΗΡΙΟ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

Παρατηρήσεις στη δηµιουργία του στάσιµου*

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

1ο ιαγώνισµα - Λύσεις Απλή Αρµονική Ταλάντωση. Θέµα 2ο

Β3. ΣΣωσσττήή ααππάάννττηησσηη εεί ίίννααι ιι ηη ββ.. Το πλάτος του (Σ) µετά τη συµβολή των κυµάτων ισούται µε: r 1 - r u t 1 - u t Α Σ = Α συνπ = Α σ

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ. x = Aημ ( ωt + φ) Α= Aημφ ημφ = ημφ = ημ. φ = 2κπ + π + φ = rad

ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Κύµατα - Φαινόµενο Doppler Ενδεικτικές Λύσεις Κυριακή 4 Νοέµβρη 2018 Θέµα Α

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ. Ονοματεπώνυμο: Τμήμα: Γ ΘΕΜΑΤΑ:

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

ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Κύµατα - Φαινόµενο Doppler Ενδεικτικές Λύσεις Θέµα Α

1. Ιδανικό κύκλωμα LC εκτελεί ηλεκτρικές ταλαντώσεις και η χρονική εξίσωση του φορτίου του πυκνωτή

ΚΑΛΗ ΧΡΟΝΙΑ. b. x = 5ημ10πt (S.I.). c. x = 5ημ(10πt+π) (S.I.). d. x = 15ημ10πt (S.I.). ( μονάδες 5)

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2o : ΚΥΜΑΤΑ ΕΝΟΤΗΤΑ 1: Η ΕΝΝΟΙΑ ΤΟΥ ΚΥΜΑΤΟΣ ΜΗΧΑΝΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ ΘΕΜΑΤΑ ΠΡΟΣ ΕΠΙΛΥΣΗ

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ Α ΘΕΜΑ Β. 2 cm. = Q. Q 2 = q. I 1 = ω 1 Q =

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

φ(rad) t (s) α. 4 m β. 5 m α. 2 m β. 1 m

ΨΗΦΙΑΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΒΟΗΘΗΜΑ «ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ» 1 o ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΣ 2014: ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

ΓΡΑΠΤΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ

Η απόσταση του σημείου Ρ από τη δεύτερη πηγή είναι: β) Από την εξίσωση απομάκρυνσης των πηγών y = 0,2.ημ10πt (S.I.) έχουμε:

12ο ΓΕΛ ΠΕΙΡΑΙΑ 12/10/2010 ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΡΑΠΤΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗΝ ΑΑΤ

Ημερομηνία: Τρίτη 27 Δεκεμβρίου 2016 Διάρκεια Εξέτασης: 3 ώρες ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΘΕΤΙΚΟΥ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΡΟΥΣΕΙΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ ΚΥΜΑΤΑ ΚΥΡΙΑΚΗ 18 ΝΟΕΜΒΡΙΟΥ 2018

Κύµα µε αρχική φάση. αυτή είναι και η µόνη περίπτωση που περιγράφει το σχολικό βιβλίο και συνεπώς η πλειοψηφία των περιπτώσεων που µελετάµε. max.

1. Πηγή αρμονικών κυμάτων συχνότητας 5 Hz εξαναγκάζει το άκρο Ο ενός γραμμικού ελαστικού μέσου, το

α. Σύνδεση δύο απλών αρμονικών ταλαντώσεων ίδιας συχνότητας και ίδιας διεύθυνσης, οι οποίες

1. Το σημείο Ο αρχίζει τη χρονική στιγμή να εκτελεί απλή αρμονική ταλάντωση,

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

Πρόχειρο Τεστ Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Τρέχον Αρµονικό Κύµα. Σύνολο Σελίδων: πέντε (5) - ιάρκεια Εξέτασης: 90 λεπτά Βαθµολογία % Ονοµατεπώνυµο: Θέµα Α

Μάθηµα: ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

ΟΡΟΣΗΜΟ. 3.1 Τι ονομάζουμε σύνθεση αρμονικών ταλαντώσεων;

ΣΥΝΘΕΣΗ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΩΝ -ΑΡΜΟΝΙΚΟ ΚΥΜΑ-ΣΤΑΣΙΜΟ

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΜΕ ΑΙΤΙΟΛΟΓΗΣΗ ΣΤΟ ΑΡΜΟΝΙΚΟ ΚΥΜΑ 1. προς τη θετική κατεύθυνση του άξονα εγκάρσιο αρμονικό κύμα μήκους

ΘΕΜΑ Α ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ Α

Θέμα 1 ο. Θέμα 2 ο. Η ιδιοσυχνότητα του συστήματος δίνεται από τη σχέση:

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

Θέμα 1 ο (Μονάδες 25)

Ενδεικτικές Λύσεις. Θέµα Α

Επαλληλία Αρµονικών Κυµάτων 5ο Σετ Ασκήσεων - εκέµβρης Επιµέλεια: Μιχάλης Ε. Καραδηµητριου, MSc Φυσικός.

Β. Σωστή απάντηση είναι η γ. Οι θέσεις των δεσµών στον θετικό ηµιάξονα είναι: χ = (κ + 1) λ 4 δεύτερος δεσµός είναι στη θέση που προκύπτει για κ = 1 δ

δ) µειώνεται το µήκος κύµατός της (Μονάδες 5)

m αντίστοιχα, εκτελούν Α.Α.Τ. και έχουν την

1. Κατά τη σύνθεση δύο ΑΑΤ, που γίνονται στην ίδια διεύθυνση και γύρω από την ίδια

ΦΥΛΛΟ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ (ΣΥΝΘΕΣΗ- ΦΘΙΝΟΥΣΑ ΕΞΑΝΑΓΚΑΣΜΕΝΗ) ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ. ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ..

Επαλληλία Αρµονικών Κυµάτων. Επιµέλεια: Μιχάλης Ε. Καραδηµητρίου, MSc Φυσικός.

ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Κύµατα - Φαινόµενο Doppler Ενδεικτικές Λύσεις Σάββατο 17 εκέµβρη 2016 Θέµα Α

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

Στις ερωτήσεις 1 5 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

Θέμα 1 ο (Μονάδες 25) προς τη θετική φορά του άξονα χ. Για τις φάσεις και τις ταχύτητες ταλάντωσης των σημείων Α και Β του μέσου ισχύει:

υ Β = υ cm - υ στρ(β) = υ cm - ω R 2 = υ cm cm - υ2 υ υcm Β = 2. ιαιρώντας κατά µέλη παίρνουµε ότι: Β3. ΣΣωσσττήή ααππάάννττηησσηη εεί ίίννααι ιι ηη β

Θέµατα Πανελληνίων Φυσικής Κατ ο Κεφάλαιο (µέχρι και Στάσιµα)

β) Να γράψετε την εξίσωση της απομάκρυνσης του (Σ) σε συνάρτηση με το χρόνο, αφού συμβάλλουν σε αυτό τα κύματα.

Θέμα 1 ο (Μονάδες 25)

Θ έ μ α τ α γ ι α Ε π α ν ά λ η ψ η Φ υ σ ι κ ή Κ α τ ε ύ θ υ ν σ η ς Γ Λ υ κ ε ί ο υ

ΨΗΦΙΑΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΒΟΗΘΗΜΑ «ΦΥΣΙΚΗ ΟΜΑΔΑΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ» 3 o ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ 2019: ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

ΜΗΧΑΝΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ. 1 ο ΘΕΜΑ. Α. Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2017 Α ΦΑΣΗ

1) Πάνω σε ευθύγραµµο οριζόντιο δρόµο ένας τροχός κυλάει χωρίς να ολισθαίνει. Ποιες από τις παρακάτω σχέσεις είναι σωστές ;

ΓΡΑΠΤΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 Ο : ΚΥΜΑΤΑ ΕΝΟΤΗΤΑ 2: ΕΠΑΛΛΗΛΙΑ ΚΥΜΑΤΩΝ ΣΥΜΒΟΛΗ ΚΥΜΑΤΩΝ ΣΤΑΣΙΜΑ ΚΥΜΑΤΑ ΛΥΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΘΕΜΑ Β

ΟΠΡΟΣΗΜΟ ΓΛΥΦΑΔΑΣ. 4.1 Τι ονομάζουμε σύνθεση αρμονικών ταλαντώσεων;

Φυσική Γ Θετ. και Τεχν/κης Κατ/σης

Συμβολή Δύο Κυμάτων στην Επιφάνεια Υγρού

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΘΕΩΡΙΑΣ ΣΤΑ ΚΥΜΑΤΑ(μέχρι ΗΜ) Διάρκεια 90 min

ΛΥΣΕΙΣ. Οδηγία: Να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό καθεμιάς από τις παρακάτω ερωτήσεις 1-4 και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

Για τις παρακάτω ερωτήσεις 2-4 να γράψετε στο τετράδιο σας τον αριθµό της ερώτησης και δίπλα το γράµµα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

α. την χρονική στιγµή t=1sec η επιτάχυνση του σώµατος είναι µέγιστη β. την χρονική στιγµή t=2sec η κινητική ενέργεια του σώµατος είναι µηδενική

ΟΡΟΣΗΜΟ ΓΛΥΦΑΔΑΣ. 5.4 Η ταχύτητα υ διάδοσης του κύματος, η περίοδός του Τ και το μήκος κύματος λ, συνδέονται με τη σχέση:

(m m m...)r m R MR. m 1 υ 1 +m 2 υ 2 = m 1 υ 1 +m 2 υ 2 και επειδή m 1 = m 2 : υ 1 +υ 2 = υ 1 +υ 2 υ 1 - υ 1 = υ 2 - υ 2 (1) g (4) 2 T R T R MR(2) (5)

ΦΥΣΙΚΗ Ο.Π. ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ. Β1. Σωστή η β) Η διαφορά φάσης των δύο αρμονικών κινήσεων που εκτελεί ταυτόχρονα το σώμα είναι

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΕΦΑΛΑΙΑ 5 ΚΑΙ 1 (ΚΡΟΥΣΕΙΣ - ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ) ΚΥΡΙΑΚΗ 15 ΝΟΕΜΒΡΙΟΥ 2015

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

ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΕΣ ΕΝ ΕΙΚΤΙΚΑ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

Physics by Chris Simopoulos. rad. rad. 10 β) Είναι Α=0,4 m και 0,4 10. Η χρονική εξίσωση της απομάκρυνσης είναι ) 3 U U 3

2.2. Συµβολή και στάσιµα κύµατα. Οµάδα Γ.

ΕΝΟΤΗΤΑ 1.1: ΠΕΡΙΟΔΙΚΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΑΠΛΗ ΑΡΜΟΝΙΚΗ ΤΑΛΑΝΤΩΣΗ (ΚΙΝΗΜΑΤΙΚΗ ΚΑΙ ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ) 1ο σετ - Μέρος Β ΘΕΜΑ Β

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

Φυσική Ο.Π. Γ Λυκείου

Προγραμματισμένο διαγώνισμα Φυσικής κατεύθυνσης Γ Λυκείου. Ονοματεπώνυμο εξεταζόμενου:.

1 ο ΤΕΣΤ ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ

(όλα τα μεγέθη στο S.I.).

t 1 t 2 t 3 t 4 δ. Η κινητική ενέργεια του σώματος τη χρονική στιγμή t 1, ισούται με τη δυναμική ενέργεια της ταλάντωσης τη χρονική στιγμή t 2.

Ταλαντώσεις σώματος αλλά και συστήματος.

Τηλ./Fax: , Τηλ: Λεωφόρος Μαραθώνος &Χρυσοστόµου Σµύρνης 3, 1

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

Transcript:

Μια ιδιόµορφη ταλάντωση µε εξίσωση αποµάκρυνσης που προκύπτει από την επαλληλία των εξισώσεων κίνησης δύο αρµονικών ταλαντώσεων Υλικό σηµείο Σ ενός ελαστικού µέσου εκτελεί περιοδική κίνηση (ιδιόµορφη ταλάντωση) της οποίας η εξίσωση αποµάκρυνσης από τη θέση χ=0, εκφράζεται ως επαλληλία των εξισώσεων κίνησης: x = 0, ηµ (0 πt)( S. I ) και x = 0, ηµ (98 πt)( S. I ) α) Να γραφεί η εξίσωση κίνησης του Σ β) Ποιες χρονικές στιγµές µηδενίζεται ο όρος της περιοδικής κίνησης που µεταβάλλεται αργά µε το χρόνο (περιβάλλουσα); Ποια χρονική στιγµή µηδενίζεται για πρώτη φορά; Ποια η φάση των δύο εξισώσεων χ, χ από την επαλληλία των οποίων προκύπτει η εξίσωση κίνησης του Σ, ποια η διαφορά φάσης µεταξύ τους και ποιες οι τιµές των χ, χ και της αποµάκρυνσης χ τη στιγµή αυτή; γ) Ποιες χρονικές στιγµές γίνεται µέγιστος κατά απόλυτη τιµή ο όρος της περιοδικής κίνησης που µεταβάλλεται αργά µε το χρόνο (περιβάλλουσα); Ποια χρονική στιγµή συµβαίνει αυτό για πρώτη φορά; Ποια η φάση των δύο εξισώσεων χ, χ από την επαλληλία των οποίων προκύπτει η εξίσωση κίνησης του Σ, ποια η διαφορά φάσης µεταξύ τους και ποιες οι τιµές των χ, χ και της αποµάκρυνσης χ τη στιγµή αυτή;

δ) Πόσες πλήρεις ταλαντώσεις της περιοδικής κίνησης εκτελεί το υλικό σηµείο σε χρονικό διάστηµα ίσο µε αυτό που µεσολαβεί µεταξύ δύο διαδοχικών µηδενισµών της περιβάλλουσας; ΑΠΑΝΤΗΣΗ Από την εξίσωση κίνησης x = 0, ηµ (0 πt)( S. I ) έχουµε ότι: ω = 0π rad και f = ω f= 0Hz π ενώ από την εξίσωση κίνησης x = 0, ηµ (98 πt)( S. I ) έχουµε ότι: ω = 98π rad και f = ω f = 99Hz π α) Η εξίσωση αποµάκρυνσης από τη θέση χ=0, της ιδιόµορφης ταλάντωσης, προκύπτει από την επαλληλία των εξισώσεων κίνησης x= x+ x x= 0, ηµ (0 πt) + 0, ηµ (98 πt) x= 0, συν ( πt) ηµ (00 πt)( S. I) () Η εξίσωση αυτή µπορεί να γραφεί: x Aηµωt = όπου = 0, ( )(. ) () A συν πt S I ο όρος της περιοδικής κίνησης που µεταβάλλεται αργά µε το χρόνο και αντιστοιχεί στην περιβάλλουσα της γραφικής παράστασης της () και ω= 00π rad/ η γωνιακή συχνότητα της ιδιόµορφης ταλάντωσης... Στο παρακάτω διάγραµµα φαίνεται η ιδιόµορφη ταλάντωση που εκτελεί υλικό σηµείο, της οποίας η αποµάκρυνση από τη θέση χ=0 προκύπτει από την επαλληλία δύο εξισώσεων κίνησης: χ =Αηµ(,πt) µε f =,05 Hz και χ =Αηµ(,9πt) µε f =0,95 Hz.

Η ιδιόµορφη ταλάντωση (κόκκινη γραµµή) έχει ως εξίσωση κίνησης τη: Χ=Ασυν(0,πt)ηµ(πt), t σε ec Η περιβάλλουσα τη γραφική παράσταση (πράσινη γραµµή) έχει εξίσωση: A Aσυν πt = (0, ). (Το διάγραµµα προέρχεται από ανάρτηση του φίλου Νίκου Ανδρεάδη). β) π π κ + + A = 0 συν ( πt) = 0 = συν (κ + ) πt= (κ + ) t=, κ Z (3) 4 Μηδενίζεται για πρώτη φορά τη χρονική στιγµή που προκύπτει αν στην (3) θέσουµε κ=0: (3) t= 4 Οι φάσεις των δύο εξισώσεων χ, χ από την επαλληλία των οποίων προκύπτει η εξίσωση κίνησης του Σ την ίδια στιγµή είναι: 0π π ϕ = 0π = = 50π + rad και 4 99π 3π ϕ = 98π = = 48π + rad. 4 3

π Η διαφορά φάσης είναι: ϕ = ϕ ϕ = = π rad. Οι τιµές των χ, χ τη στιγµή αυτή τη στιγµή αυτή είναι: π 3π x = 0, ηµ (50 π + ) = 0,m και x = 0, ηµ (48 π + ) = 0,m από την επαλληλία των οποίων προκύπτει: x= x+ x = 0. Προφανώς όταν Α =0, την ίδια στιγµή x Aηµ ω t = ( ) = 0. (Στο παραπάνω διάγραµµα αυτό φαίνεται τις χρονικές στιγµές t=5 και t=5) + γ) A = 0, m συν ( πt) = = συν ( κπ ) π t= κπ t= κ, κ Z (4) Αυτό συµβαίνει για πρώτη φορά τη χρονική στιγµή που προκύπτει αν στην (4) θέσουµε κ=0: (4) t= 0 Οι φάσεις των δύο εξισώσεων χ, χ από την επαλληλία των οποίων προκύπτει η εξίσωση κίνησης του Σ την ίδια στιγµή είναι: ϕ = 0 rad και ϕ = 0 rad Η διαφορά φάσης είναι: ϕ= 0 rad. Οι τιµές των χ, χ τη στιγµή αυτή τη στιγµή αυτή είναι: x = 0,ηµ 0= 0 και x = 0,ηµ 0= 0 από την επαλληλία των οποίων προκύπτει: x= x+ x = 0. Ισοδύναµα: x= 0, ηµ 0= 0 4

Βλέπουµε δηλαδή πως όταν Α =0,m, την ίδια στιγµή x= x+ x 0, m, αλλά χ=0 (κάτι ανάλογο συµβαίνει και µε την περιβάλλουσα της ιδιόµορφης ταλάντωσης την χρονική στιγµή t=0, όπως φαίνεται στο παραπάνω διάγραµµα) Επίσης: κ + + A = 0, m συν ( πt) = = συν (κ + ) π πt= (κ + ) π t=, κ Z (5) Αυτό συµβαίνει για πρώτη φορά τη χρονική στιγµή που προκύπτει αν στην (5) θέσουµε κ=0: (5) t= Οι φάσεις των δύο εξισώσεων χ, χ από την επαλληλία των οποίων προκύπτει η εξίσωση κίνησης του Σ την ίδια στιγµή είναι: ϕ = 0π = 0π rad και ϕ = 98π = 99π rad Η διαφορά φάσης είναι: ϕ = ϕ ϕ = π rad. Οι τιµές των χ, χ τη στιγµή αυτή είναι: x = 0, ηµ (0 π ) = 0 και x = 0, ηµ (99 π ) = 0 από την επαλληλία των οποίων προκύπτει: x= x+ x = 0. Ισοδύναµα: x= 0, ηµ (00 π ) = 0 Βλέπουµε δηλαδή πως όταν Α =-0,m, την ίδια στιγµή x= x+ x 0, m, αλλά χ=0 (κάτι ανάλογο συµβαίνει και µε την περιβάλλουσα της ιδιόµορφης ταλάντωσης την χρονική στιγµή t=0, όπως φαίνεται στο παραπάνω διάγραµµα) 5

δ) Η δεύτερη χρονική στιγµή που µηδενίζεται η περιβάλλουσα, δηλαδή Α =0, προκύπτει από την (3) θέτοντας κ=: + 3 (3) t= = 4 4 3 3π Την ίδια στιγµή: ϕ = 0π = 5, 5π = 50π + x = 0,m και 4 3 π ϕ = 98π = 48,5π = 48π + x = 0,m 4 Άρα: x= x+ x = 0 Συµπεραίνουµε ότι µεταξύ δύο διαδοχικών µηδενισµών της περιβάλλουσας Α εκτελείται ακέραιος αριθµός ταλαντώσεων της ιδιόµορφης ταλάντωσης. Ο αριθµός αυτός προκύπτει αν λάβουµε υπ όψη µας ότι µια τέτοια ταλάντωση πραγµατοποιείται σε χρονικό διάστηµα: T = π π T T ω = 00π = 00 ενώ µεταξύ δύο διαδοχικών µηδενισµών της περιβάλλουσας A µεσολαβεί χρονικό διάστηµα : 3 t= =. 4 4 Άρα: N t = N = = 50 ταλαντώσεις. T 00. Ο αριθµός των ταλαντώσεων της ιδιόµορφης ταλάντωσης που εκτελούνται στο χρονικό διάστηµα µεταξύ δύο διαδοχικών µηδενισµών της περιβάλλουσας στο παραπάνω διάγραµµα, είναι: N t 0 = N = = 0 ταλαντώσεις, όπως εύκολα T µπορεί να µετρηθούν. 6

Σχόλιο: Η σχέση x 0, συν ( πt) = (S.I) δεν είναι το πλάτος της ιδιόµορφης ταλάντωσης x= 0, συν ( πt) ηµ (00 πt)( S. I) αλλά µία από τις περιβάλλουσες της χ(t). Το υλικό σηµείο Σ αν και αποκλείεται να βρεθεί σε µέγιστη απόσταση από τη θέση χ=0, µεγαλύτερη από 0,m, δε θα βρεθεί ποτέ σε απόσταση ίση µε 0,m, παρά µόνο ικανοποιητικά κοντά σε απόσταση 0,m. Αυτό φαίνεται εύκολα ως εξής: Για να βρεθεί σε µέγιστη απόσταση από τη θέση χ=0 ίση µε 0,m πρέπει οι όροι συν (π t) και ηµ(00πt) να λάβουν ταυτόχρονα τιµή ίση µε. Αυτό όµως δε µπορεί να γίνει αφού τις χρονικές στιγµές όπου συν (π t) =, δηλαδή τις t= k και k+ t= όπου k Z +, ισχύει: ηµ (00 π k) = 0 και k+ ηµ (00 π ) = ηµ (00π k+ 00 π ) = 0. Άρα τις χρονικές στιγµές όπου A = 0, m θα είναι χ=0. Θοδωρής Παπασγουρίδης papagou@gmail.com 7