D b < 2mω0 (εκτός ύλης) m

Σχετικά έγγραφα
Προγραμματισμένο διαγώνισμα Φυσικής κατεύθυνσης Γ Λυκείου. Ονοματεπώνυμο εξεταζόμενου:.

ΤΥΠΟΛΟΓΙΟ-ΒΑΣΙΚΟΙ ΟΡΙΣΜΟΙ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ 1

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.

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

ΘΕΜΑ Α. Α.1. Ένα σύστηµα ελατηρίου-µάζας εκτελεί απλή αρµονική ταλάντωση πλάτους Α.

1ο ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Τετάρτη 12 Αυγούστου 2015 Απλή Αρµονική Ταλάντωση - Κρούσεις. Ενδεικτικές Λύσεις - Οµάδα Α.

Εξαναγκασμένες ταλαντώσεις (1ο μέρος)

Διαγώνισμα Φυσικής Προσανατολισμού Γ Λυκείου. Ταλαντώσεις. Θέμα Α

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

α. Ηλεκτρικού πεδίου του πυκνωτή σε ενέργεια μαγνητικού πεδίου

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

ΦΘΙΝΟΥΣΕΣ ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΑΡΜΟΝΙΚΕΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ

ΦΥΣΙΚΗ ΟΜΑΔΑΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ

1ο ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Τετάρτη 12 Αυγούστου 2015 Απλή Αρµονική Ταλάντωση - Κρούσεις. Ενδεικτικές Λύσεις - Οµάδα Β.

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗΝ ΑΠΛΗ ΑΡΜΟΝΙΚΗ ΤΑΛΑΝΤΩΣΗ

Ταλάντωση, γραφικές παραστάσεις και ρυθµοί µεταβολής

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

Ενδεικτικές Λύσεις. Θέµα Α

1.4. Σύνθεση Ταλαντώσεων. Ομάδα Γ.

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


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

ΣΤΙΣ ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ (ΑΜΕΙΩΤΕΣ) ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1, ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

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.

2 ο ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ (ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1) ΘΕΜΑΤΑ

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΙΣ ΚΡΟΥΣΕΙΣ ΚΑΙ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ

Ενδεικτικές Λύσεις. Θέµα Α

ΘΕΜΑ 1ο. Να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό καθεμίας από τις παρακάτω ερωτήσεις 1-4 και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Γ ΛΥΚ. ΘΕΤ/ΤΕΧΝ ΣΤΟ ΚΕΦ. 1 ΘΕΜΑ Α Α.1

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

ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΕΥΑΓΓΕΛΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ. Φυσική Τεχνολογικής Κατεύθυνσης Γ Λυκείου ΤΥΠΟΛΟΓΙΟ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΩΝ. D = mω 2

ΨΗΦΙΑΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΒΟΗΘΗΜΑ «ΦΥΣΙΚΗ ΟΜΑΔΑΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ» 2 o ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΝΟΕΜΒΡΙΟΣ 2018: ΘΕΜΑΤΑ

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

Θέµα Α: Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ 2 ο ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

Παρατηρήσεις σε Θέματα Α. Επιλεγμένα θέματα από το study4exams, για τα οποία δίδονται επεξηγήσεις

Μερικές ερωτήσεις στις φθίνουσες και στις εξαναγκασμένες

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

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.

1. Ένα σώμα εκτελεί ΑΑΤ πλάτους Α. Η ταχύτητα του σώματος:

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

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ 1 ο ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

: ΣFy=0 Mg + F - KΔ. = 0 (1). Η ταλάντωση αυτή είναι απλή αρμονική και έχει σταθερά επαναφοράς D= K =10N / m ( δείξτε 0,5 0,3 0,1 0,1 0,3 0,5

ΨΗΦΙΑΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΒΟΗΘΗΜΑ «ΦΥΣΙΚΗ ΟΜΑΔΑΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ» 2 o ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΔΕΚΕΜΒΡΙΟΣ 2018: ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

1ο ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Κυριακή 3 Αυγούστου 2014 Απλή Αρµονική Ταλάντωση - Κρούσεις. Ενδεικτικές Λύσεις. Θέµα Α

2 ο ΚΡΙΤΗΡΙΟ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

Διαγώνισμα στη Φυσική Γ Λυκείου

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: 1η ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 24/07/2014

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

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

τα βιβλία των επιτυχιών

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΠΟΛΛΑΠΛΗΣ ΕΠΙΛΟΓΗΣ ΚΑΙ ΣΩΣΤΟΥ ΛΑΘΟΥΣ ΜΕ ΑΙΤΙΟΛΟΓΗΣΗ 2

ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Απλή Αρµονική Ταλάντωση - Κρούσεις Ενδεικτικές Λύσεις - Γ έκδοση

Μια κρούση και τα έργα της δύναμης του ελατηρίου

Ασκήσεις Εμπέδωσης Μηχανικ ές ταλαντώέ σέις

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

Ημερομηνία: Παρασκευή 27 Οκτωβρίου 2017 Διάρκεια Εξέτασης: 3 ώρες ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

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

1. Σώμα που συγκρούεται ανελαστικά με άλλο σώμα δεμένο στο άκρο οριζοντίου ελατηρίου.

Σύνολο Σελίδων: Ενδεικτικές Λύσεις Κυριακή 30 Σεπτέµβρη Θέµα Α

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

15 s. F= b υ+k x-mω 2 x F= b ω A συνωt+(k-mω 2 ) A ηµωt. F= b ω Α. b ω ( )

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

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

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΠΟΛΛΑΠΛΗΣ ΕΠΙΛΟΓΗΣ ΚΑΙ ΣΩΣΤΟΥ ΛΑΘΟΥΣ ΜΕ ΑΙΤΙΟΛΟΓΗΣΗ ΜΕΡΟΣ 2. έχει το φυσικό του μήκος και η πάνω άκρη του είναι δεμένη σε σταθερό σημείο.

Πρόχειρες Λύσεις. Θέµα Α

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΘΕΤΙΚΟΥ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΡΟΥΣΕΙΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ ΚΥΡΙΑΚΗ 20 ΝΟΕΜΒΡΙΟΥ 2016 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

3ο ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Κυριακή 19 Οκτώβρη 2014 Ταλαντώσεις - Πρόχειρες Λύσεις. Θέµα Α

Επαναληπτικό Διαγώνισμα Φυσικής Γ Λυκείου Κρούσεις-Ταλαντώσεις-Κύματα

ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου 1ο Επαναληπτικό ιαγώνισµα Ενδεικτικές Λύσεις Θέµα Α

1. Ένα σώμα εκτελεί ΑΑΤ πλάτους Α. Η ταχύτητα του σώματος:

α) A.A.T. K=D 2 d x d x - V=- =-D x =F. d dt ( L =-D x. x )- L dt dt d x =0 d y=e ρx (2).

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

5.15 Εφαρμογές της ομογενούς Δ.Ε. 2ης τάξης με σταθερούς συντελεστές

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

ΘΕΜΑ 1ο. Να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό καθεμίας από τις παρακάτω ερωτήσεις 1-4 και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

Θέμα 1 ο (Μονάδες 25)

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ

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

Μάθηµα: ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

1.4. Σύνθεση Ταλαντώσεων. Ομάδα Β

Μάθημα: ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ. Ονοματεπώνυμο: Τμήμα: Β ΘΕΜΑΤΑ: Θέμα 1. (5Χ5=25 μον)

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:

ΨΗΦΙΑΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΒΟΗΘΗΜΑ «ΦΥΣΙΚΗ ΟΜΑΔΑΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ» 2 o ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΔΕΚΕΜΒΡΙΟΣ 2018: ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

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

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

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

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ. (0,5 μόριο) m1υ1 -m2 υ. 0,5 m/s (1 μόριο)

Ονοματεπώνυμο: Επιμέλεια διαγωνίσματος: Αξιολόγηση :

Ε Ρ Ω Τ Η Σ Ε Ι Σ Σ Τ Ι Σ Φ Θ Ι Ν Ο Υ Σ Ε Σ Τ Α Λ Α Ν Τ Ω Σ Ε Ι Σ

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΜΑ 1

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

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ Ομάδας Προσανατολισμού Θετικών Σπουδών Τζιόλας Χρήστος

Γ ΤΑΞΗ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ

2 ο ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ (ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1) ΘΕΜΑΤΑ

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

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

Transcript:

Φθίνουσες - Εξαναγκασμένες Ταλαντώσεις Τι μπορούμε να διδάξουμε στους μαθητές τελικά, εκτός από αυτά που γράφει το σχολικό βιβλίο; Α) Φθίνουσες ταλαντώσεις Μελετάμε την περίπτση όπου η σταθερά απόσβεσης είναι μικρή. Λ = /m < = υ D < m (εκτός ύλης) m F απ F επ Α) Εξίσση κίνησης Αρχικές συνθήκες: t =, x = +d (η αρχική εκτροπή του σώματος από τη θέση ισορροπίας), υ =. ος Νόμος Newton: F F m. a -Dx - υ = m.a επ απ Η λύση της εξίσσης αυτής της (διαφορικής) εξίσσης είναι x = d e -Λt ημ(t + φ) () όπου εφφ =, ημφ =, Λ = /m και = Λ (εκτός ύλης) Λ Τις χρονικές στιγμές t = kt, k =,,, η () δίνει x = d e -ΛkT ημφ x = d e -ΛkT. x = d.e -ΛkT δηλαδή η () μας δίνει τις μέγιστες διαδοχικές απομακρύνσεις προς την ίδια κατεύθυνση. Αυτή την ποσότητα το σχολικό βιβλίο θερεί ς πλάτος και γράφει Α = Α e -Λt Οι συναρτήσεις x = Α e -Λt και x = -Α e -Λt εφάπτονται στη γραφική παράσταση της () είναι δηλαδή περιβάλλουσες. ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ Υλικό σημείο μάζας m=kg κινείται στον άξονα x κάτ από την επίδραση δύο δυνάμεν, της F= - 36x (S.Ι.) και της F = - υ (S.Ι.) όπου υ η ταχύτητα του υλικού σημείου.

Τη χρονική στιγμή t=s η απόσταση του κινητού από τη θέση x = είναι d =,4m και η ταχύτητά του είναι μηδέν. Να μελετηθεί η κίνηση του υλικού σημείου. Απάντηση: Η λύση της διαφορικής εξίσσης δίνει: Προσέξτε: Το Α δεν είναι το αρχικό πλάτος d =,4m και η αρχική φάση δεν είναι π/ (όπς συχνά υπονοείται κατά αντιστοιχία με την αμείτη!!!), αλλά π/4. Μια προσεκτική γραφική παράσταση δίνει Αν η απόσβεση είναι πολύ πολύ μικρή << m οι προσεγγίσεις δίνουν, Α d, φ = π/ rad και η εξίσση κίνησης γίνεται x = de -Λt.ημ(t+π/) όπου τώρα έχει την μορφή του σχολικού βιβλίου και παρακάτ βλέπουμε τη «σχολική» γραφική παράσταση:

x x = Α e -Λt t x = -Α e -Λt Το πηλίκο δύο διαδοχικών μέγιστν απομακρύνσεν προς την ίδια κατεύθυνση, τις χρονικές στιγμές t = kt, k =,,, είναι σταθερό και ισούται με Α) Ταχύτητα k ΛT... e k (με απόδειξη) Η ταχύτητα γίνεται τοπικά μέγιστη ανά περίοδο φορές όταν dυ α ή ΣF = -Dx - υ = x = - υ Άρα οι θέσεις ισορροπίας, δηλαδή οι θέσεις όπου ΣF και το κινητό περνάει με μέγιστη ταχύτητα κινούμενο προς τη θέση x = είναι ΔΥΟ σε κάθε περίοδο κίνησης και συνολικά ΑΠΕΙΡΕΣ οι οποίες σιγά-σιγά προσεγγίζουν τη x = με την οποία ταυτίζονται μετά από άπειρο χρόνο. Στη φθίνουσα ταλάντση η κάθε θέση ισορροπίας είναι μοναδική με την έννοια ότι όσες φορές και να βρεθεί το σώμα σε αυτή τη θέση μια και μόνο μία φορά θα είναι θέση ισορροπίας!!! Το x = δεν είναι ποτέ θέση ισορροπίας, απλά στη θέση αυτή το σώμα θα ηρεμήσει όταν τελειώσει την κίνησή του. Α3) Ενέργεια Όταν η κινητική ενέργεια γίνεται μέγιστη K = ½ mυ αυτή είναι μικρότερη της E ολ αφού όταν υ = υ x = -, δηλαδή θα έχει και δυναμική ενέργεια ταλάντσης υ U = ½ kx, με άλλα λόγια η δυναμική ενέργεια δεν είναι μηδέν! Στις ακραίες θέσεις όπου υ = και η κινητική ενέργεια είναι μηδέν, η δυναμική ενέργεια είναι μέγιστη U = E ολ = ½ D e -ΛkT

Δηλαδή η σχέση αυτή ισχύει μόνο τις χρονικές στιγμές t = kt, k =,,, Για κάθε άλλη στιγμή t kt E ολ = ½ mυ + ½ kx η οποία συνεχώς ελαττώνεται και είναι μια πολύπλοκη συνάρτηση του χρόνου, όπς φαίνεται από την παρακάτ (εκτός ύλης) εξίσση E D Λt Λ e συν(t φ - θ) με <θ<π/ και εφθ=/λ Προφανώς η ολική ενέργεια δεν είναι φθίνουσα εκθετική συνάρτηση του χρόνου, όπς υπονοείται στο σχολικό βιβλίο! ΠΡΟΣΟΧΗ: Δεν ισχύουν οι σχέσεις ½ mυ + ½ kx = Κ = U και υ = Α x, που ισχύουν σε α.α.τ. Το πηλίκο δύο διαδοχικών μέγιστν δυναμικών ενεργειών (ή ολικών ενεργειών) ανά περίοδο δηλαδή τις χρονικές στιγμές t = kt, k =,,, είναι σταθερό και ισούται με E E k ΛT... e E E (με απόδειξη) E E k Α4) Ρυθμοί μεταβολής dk α) = ΣF.υ = mα.υ ΠΡΟΣΟΧΗ δεν ισχύει α = -.x, ούτε βέβαια ΣF = -Dx. du β) = Dx.υ γ) de ολ = dwf απ = -υ.υ = -υ

Β) Εξαναγκασμένες Μηχανικές ταλαντώσεις υ F δ F απ F επ ος Νόμος Newton: F F F m. a F συν δ t -Dx - υ = m.a διεγ επ απ και Η λύση της εξίσσης αυτής είναι x = ημ( δ t - θ) () με, m F δ δ m εφθ δηλαδή είναι μια αρμονική ταλάντση με φάση και πλάτος που εξαρτώνται από τη συχνότητα της διεγείρουσας δύναμης. Η μέγιστη τιμή του πλάτους είναι mf 4m δ D δ και αυτό E.Y. συμβαίνει όταν m (συντονισμός πλάτους) Δηλαδή αν το πλάτος μεγιστοποιείται για δ = <. Αν ή m το πλάτος μεγιστοποιείται για δ =.

Όταν συμβαίνει συντονισμός πλάτους η U είναι η μέγιστη δυνατή. Η μέγιστη τιμή της ταχύτητας είναι υ δ E.Y. m F δ δ και μεγιστοποιείται όταν δ = (συντονισμός ενέργειας) Όταν συμβαίνει συντονισμός ενέργειας: α) η Κ είναι η μέγιστη δυνατή. β) εφθ = θ = και η ταχύτητα παίρνει τη μορφή υ = Α συν( t) και είναι συμφασική με τη διεγείρουσα δύναμη F = F συν t γ) Ο μέσος ρυθμός μεταφοράς ενέργειας από τη διεγείρουσα δύναμη στον ταλανττή είναι μέγιστος. δ) Μόνο σε αυτή την κατάσταση ο στιγμιαίος ρυθμός παροχής ενέργειας από τη διεγείρουσα δύναμη στον ταλανττή είναι ίσος με το στιγμιαίο ρυθμό απώλειας ενέργειας μέσ τν τριβών. ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ α) Σε κάθε θέση -Dx + F απ + F δ = mα, όμς D = m και α = - x, οπότε -Dx + F απ + F δ = m(- x) -m x + F απ + F δ = m(- x) F απ + F δ = m( - )x Για δ σε κάθε θέση x ισχύει F απ + F δ F δ -F απ F δ υ -F απ υ P δ -P απ Για δ στη θέση x = ισχύει F απ + F δ = F δ = -F απ F δ υ = -F απ υ P δ = -P απ Επομένς: Για δ, κατά τη διάρκεια μιας περιόδου, ο διεγέρτης άλλοτε προσφέρει ενέργεια στον ταλανττή ( F υ ) και άλλοτε απορροφά ενέργεια από τον ταλανττή ( F υ ) και ο στιγμιαίος ρυθμός παροχής ενέργειας από τη διεγείρουσα δύναμη στον ταλανττή είναι διαφορετικός από το στιγμιαίο ρυθμό απώλειας ενέργειας μέσ τν τριβών, εκτός της στιγμής που διέρχεται από τη θέση χ =, όπου P δ = -P απ Αυτό έχει ς συνέπεια η συνολική ενέργεια της ταλάντσης να μην παραμένει σταθερή κατά τη διάρκεια της ταλάντσης. Δεν ισχύει η ΑΔΕΤ όπς στις α.α.τ. Επειδή η κίνηση είναι αρμονική ισχύει x = ημ( δ t - θ) υ = Α δ συν( δ t - θ) από τις οποίες μπορούμε να αποδείξουμε την υ = Α x

Για δ = σε κάθε θέση x ισχύει F απ + F δ = F δ = -F απ F δ υ = -F απ υ P δ = -P απ β) Η μέγιστη κινητική ενέργεια δεν ταυτίζεται με τη μέγιστη δυναμική ενέργεια. K U mδα mα δ Μάλιστα αν δ < Κ < U ενώ αν δ > Κ > U Οι δυο αυτές ενέργειες ταυτίζονται μόνο όταν δ = γ) Σε κάθε περίπτση εξαναγκασμένης ταλάντσης το πλάτος στη μόνιμη κατάσταση παραμένει σταθερό. Αυτό σημαίνει ότι ο μέσος ρυθμός μεταφοράς ενέργειας από τη διεγείρουσα δύναμη στον ταλανττή είναι ίσος με το μέσο ρυθμό απώλειας ενέργειας μέσ τν τριβών. δ) Ρυθμοί μεταβολής dk i) = ΣF.υ = mα.υ = -m x.υ du ii) = Dx.υ = m x.υ iii) de ολ = dwf απ = -υ.υ = -υ Σε κάθε θέση -Dx + F απ + F δ = mα -Dxυ + F απ υ+ F δ υ = mαυ dk du mαυ + Dxυ = (F δ + F απ )υ + = (Fδ + F απ )υ dk du Αν δ - dk du Αν δ = = ε) (εκτός ύλης;) Στο συντονισμό του εξαναγκασμένου ταλανττή χρίς απόσβεση, δεν έχουμε ποτέ ΕΝΑ πλάτος άπειρο όπς δείχνει η καμπύλη, αλλά μια ταλάντση στην οποία οι μέγιστες απομακρύνσεις από το ελκτικό κέντρο αυξάνονται συνεχώς μέχρι απειρισμού τους. (Βοηθητικά τρέξτε την προσομοίση http://www.seilias.gr/images/stories/myvideos/sintonismos.swf και παρατηρείστε την απομάκρυνση από τη Θ.Ι.) Ανδρέας Ριζόπουλος