ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ Ι - ΙΟΥΝΙΟΣ Θέματα και Λύσεις. Ox υπό την επίδραση του δυναμικού. x 01

Σχετικά έγγραφα
ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ Ι - ΙΟΥΝΙΟΣ Θέµατα και Λύσεις

ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ Ι Σεπτέμβριος 2012

ΚΕΦΑΛΑΙΑ 3,4. Συστήµατα ενός Βαθµού ελευθερίας. k Για E 0, η (1) ισχύει για κάθε x. Άρα επιτρεπτή περιοχή είναι όλος ο άξονας

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6. Κεντρικές υνάµεις. 1. α) Αποδείξτε ότι η στροφορµή διατηρείται σε ένα πεδίο κεντρικών δυνάµεων και δείξτε ότι η κίνηση είναι επίπεδη.

ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ Ι - ΙΟΥΝΙΟΣ 2013 ΘΕΜΑΤΑ και ΛΥΣΕΙΣ

ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ Ι Φεβρουάριος 2013

ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ Ι - ΙΟΥΝΙΟΣ 2013 ΘΕΜΑΤΑ και ΛΥΣΕΙΣ

Κεφάλαιο 13. Περιοδική Κίνηση

ΚΕΝΤΡΟ ΘΕΩΡΗΤΙΚΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ & ΧΗΜΕΙΑΣ ΕΔΟΥΑΡΔΟΥ ΛΑΓΑΝΑ Ph.D. Λεωφ. Κηφισίας 56, Αμπελόκηποι Αθήνα Τηλ.: , ,

Κεφάλαιο 3 Κίνηση σε 2 και 3 Διαστάσεις

F mk(1 e ), όπου k θετική σταθερά. Στο όχημα ασκείται

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΙΙ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ Διανύσματα - Διανυσματικές Συναρτήσεις

Ηλεκτρική και Μηχανική ταλάντωση στο ίδιο φαινόμενο

E = 1 2 k. V (x) = Kx e αx, dv dx = K (1 αx) e αx, dv dx = 0 (1 αx) = 0 x = 1 α,

ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ Ι - Εξεταστική Ιουνίου 2014

Το ελαστικο κωνικο εκκρεμε ς

ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ Ι Σεπτέµβριος β) Υλικό σηµείο µάζας m κινείται στον άξονα Οx υπό την επίδραση του δυναµικού

x (t) u (t) = x 0 u 0 e 2t,

Αρµονικοί ταλαντωτές

Σύνθεση ή σύζευξη ταλαντώσεων;

) z ) r 3. sin cos θ,

Συστήματα συντεταγμένων

Αρµονικοί ταλαντωτές

L 2 z. 2mR 2 sin 2 mgr cos θ. 0 π/3 π/2 π L z =0.1 L z = L z =3/ 8 L z = 3-1. V eff (θ) =L z. 2 θ)-cosθ. 2 /(2sin.

ΑΤΕΙ ΠΕΙΡΑΙΑ/ ΣΤΕΦ 3//7/2013 ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΓΡΑΠΤΗΣ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ

Ύλη πάνω στις ταλαντώσεις :

k c (1) F ελ f ( t) F απ 1

Φυσική για Μηχανικούς

Αρµονικοί ταλαντωτές

ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ ΘΕΜΑTA Β

ΦΥΣ. 211 ΕΡΓΑΣΙΑ # 8 Επιστροφή την Τετάρτη 30/3/2016 στο τέλος της διάλεξης


GMm. 1 2GM ) 2 + L2 2 + R L=4.5 L=4 L=3.7 L= 1 2 =3.46 L= V (r) = L 2 /2r 2 - L 2 /r 3-1/r

Φυσική για Μηχανικούς

ΦΥΣΙΚΗ (ΠΟΜ 114) ΛΥΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΝΔΙΑΜΕΣΗ ΕΞΕΤΑΣΗ 2015

δ. Ο χρόνος ανάμεσα σε δυο διαδοχικούς μηδενισμούς του πλάτους είναι Τ =

Κεφάλαιο 0 Μιγαδικοί Αριθμοί

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9. Σχετική κίνηση

Μετεωρολογία. Ενότητα 7. Δρ. Πρόδρομος Ζάνης Αναπληρωτής Καθηγητής, Τομέας Μετεωρολογίας-Κλιματολογίας, Α.Π.Θ.

γ /ω=0.2 γ /ω=1 γ /ω= (ω /g) v. (ω 2 /g)(x-l 0 ) ωt. 2m.

( ) = Ae + ω t + Be ω t ασταθές σημείο ισορροπίας ( ) = Asin( ωt) + Bcos( ωt) ευσταθής ισορροπία

ΦΥΣ η ΠΡΟΟΔΟΣ 2-Απρίλη-2016

ΦΥΣ η ΠΡΟΟΔΟΣ 2-Απρίλη-2016

ΓΡΑΠΤΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ

Σχολή E.Μ.Φ.Ε ΦΥΣΙΚΗ ΙΙΙ (ΚΥΜΑΤΙΚΗ) Κανονικές Εξετάσεις Χειµερινού εξαµήνου t (α) Αν το παραπάνω σύστηµα, ( m, s,

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ

Εξαναγκασµένες φθίνουσες ταλαντώσεις

ΕΙΔΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ ΤΗΣ ΣΧΕΤΙΚΟΤΗΤΑΣ

max 0 Eκφράστε την διαφορά των δύο θετικών λύσεων ώς πολλαπλάσιο του ω 0, B . Αναλύοντας το Β σε σειρά άπειρων όρων ώς προς γ/ω 0 ( σειρά

ΑΡΧΗ 1ης ΣΕΛΙΔΑΣ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΤΑΞΗ : Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΠΕΡΙΟΔΟΥ : OKΤΩΒΡΙΟΣ 2015 ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ : 7

Κεφάλαιο 11 ΣΥΝΤΗΡΗΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Επανεξέταση του αρμονικού ταλαντωτή

Φυσική για Μηχανικούς

Δυναμική Μηχανών I. Χρονική Απόκριση Συστημάτων 2 ης Τάξης

Εργασία 3, ΦΥΕ 24, N. Κυλάφης

ΦΥΣΙΚΗ Ι. ΤΜΗΜΑ Α Ευστάθιος Στυλιάρης ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟN ΑΘΗΝΩΝ,, ΠΕΡΙΣΤΡΟΦΗ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ. ΚΥΛΙΣΗ, ΡΟΠΗ και ΣΤΡΟΦΟΡΜΗ

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ 2019

Κεφάλαιο 1: Κινηματική των Ταλαντώσεων

ΘΕΜΑ Β Β1. Ένας ταλαντωτής εκτελεί φθίνουσα ταλάντωση με πλάτος που μειώνεται εκθετικά με το

Φυσική για Μηχανικούς

Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΕ ΣΥΝΘΕΤΗ ΚΙΝΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΔΥΟ ΣΩΜΑΤΩΝ (ΤΑΛΑΝΤΩΣΗ + ΟΜΑΛΑ ΜΕΤΑΒΑΛΛΟΜΕΝΗ ΚΙΝΗΣΗ) Όνομα:...

1. Πηγή αρμονικών κυμάτων βρίσκεται στο αριστερό άκρο Ο γραμμικού ελαστικού μέσου που ταυτίζεται


ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ Τμήμα Φυσικής Μηχανική Ι 22 Ιανουαρίου, 2019

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ Τμήμα Φυσικής Πτυχιακή εξέταση στη Μηχανική ΙI 20 Σεπτεμβρίου 2007

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

ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ ΜΕ ΑΠΟΣΒΕΣΗ ΚΑΙ ΔΙΕΓΕΡΣΗ

= + =. cos ( ) sin ( ) ˆ ˆ ˆ. Άσκηση 4.

Σ 1 γράφεται ως. διάνυσµα στο Σ 2 γράφεται ως. Σ 2 y Σ 1

Κεφάλαιο 5 ΔΙΔΙΑΣΤΑΤΑ ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ. Ενα αυτόνομο δυναμικό σύστημα δύο διαστάσεων περιγράφεται από τις εξισώσεις

L = T V = 1 2 (ṙ2 + r 2 φ2 + ż 2 ) U (3)

ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΙΙ

Θεωρητική μηχανική ΙΙ

T 4 T 4 T 2 Τ Τ Τ 3Τ Τ Τ 4

1. Κινηµατική. x dt (1.1) η ταχύτητα είναι. και η επιτάχυνση ax = lim = =. (1.2) Ο δεύτερος νόµος του Νεύτωνα παίρνει τη µορφή: (1.

dx cos x = ln 1 + sin x 1 sin x.

Σφαίρα σε ράγες: Η συνάρτηση Lagrange. Ν. Παναγιωτίδης

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ Ι. Οκτώβριος 2002 Τμήμα Πέτρου Ιωάννου και Θεοχάρη Αποστολάτου

Φθίνουσες ταλαντώσεις

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ Τμήμα Φυσικής Εξέταση στη Μηχανική II 20 Σεπτεμβρίου 2010

Ενδεικτικές Λύσεις. Θέµα Α

ΑΡΜΟΝΙΚΗ ΤΑΛΑΝΤΩΣΗ ΧΩΡΙΣ ΑΠΟΣΒΕΣΗ ΑΣΚΗΣΗ 6.1

Εξαναγκασμένη Ταλάντωση. Αρμονική Φόρτιση

ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΙΙ

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

Συμπλήρωμα 1 2 ος νόμος του Νεύτωνα σε 3 διαστάσεις

ΑΤΕΙ ΠΕΙΡΑΙΑ/ ΣΤΕΦ 16/2/2012 ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ A ΓΡΑΠΤΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ Ι

Κλασική Μηχανική 1 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΙΙ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ Συναρτήσεις Πολλών Μεταβλητών

Φυσική Ο.Π. Γ Λυκείου

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

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

ΦΥΣ. 211 Τελική Εξέταση 10-Μάη-2014


1 p p a y. , όπου H 1,2. u l, όπου l r p και u τυχαίο μοναδιαίο διάνυσμα. Δείξτε ότι μπορούν να γραφούν σε διανυσματική μορφή ως εξής.

Ελεύθερη Ταλάντωση Μονοβάθμιου Συστήματος

2 η ΕΡΓΑΣΙΑ Παράδοση

ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΑΠΟ 4 ΣΕΛΙ ΕΣ

Μηχανική του στερεού σώματος

ΦΥΣ. 211 Τελική Εξέταση 10-Μάη-2014

Μετεωρολογία. Ενότητα 7. Δρ. Πρόδρομος Ζάνης Αναπληρωτής Καθηγητής, Τομέας Μετεωρολογίας-Κλιματολογίας, Α.Π.Θ.

Transcript:

ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ Ι - ΙΟΥΝΙΟΣ 1 Θέματα και Λύσεις ΘΕΜΑ 1 Υλικό σημείο κινείται στον άξονα x' Ox υπό την επίδραση του δυναμικού 3 ax x V ( x) a x, a 3 α) Βρείτε τα σημεία ισορροπίας και την ευστάθειά τους β) Για ποιο διάστημα των τιμών της ενέργειας και της θέσης έχουμε περατωμένη κίνηση; γ) Σχεδιάστε το φασικό διάγραμμα και σημειώστε τις περιοχές που περιγράφουν διαφορετικές κινήσεις ποιοτικά α) Τα σημεία ισορροπίας αντιστοιχούν στα ακρότατα του δυναμικού, δηλαδή dv x1 a a ax x dx x a x 3 x 1 E V x Είναι dv a για x x1 a x dx 3a για x x E 1 Άρα το x 1 είναι ευσταθές και το x ασταθές β) Περατωμένες τροχιές έχουμε για ενέργειες στο διάστημα E1 E E, όπου Ei οι τιμές του δυναμικού στα ακρότατα δηλαδή 3 3 1a 7a E1 V ( x1), E V ( x ) 3 6 Οι περατωμένες τροχιές εκτείνονται στο διάστημα x3 x x, όπου τα x 3 και x βρίσκονται ως ρίζες της εξίσωσης 3 3 x a ax x 7a V ( x) E a x 7a 3 6 x3 (σημείωση: γνωρίζουμε εκ των προτέρων ότι η παραπάνω εξίσωση έχει μια διπλή ρίζα την x =a) B γ) Γύρω από το ευσταθές σημείο ισορροπίας το διάγραμμα μοιάζει με αυτό του αρμονικού ταλαντωτή (περιοχή Α), ενώ γύρω από το ασταθές σημείο (όπου Ε=Ε ) έχουμε υπερβολές (απωστικές δυνάμεις) Για Ε>Ε έχουμε τις ανοιχτές φασικές καμπύλες της περιοχής Β και για Ε<Ε 1 έχουμε τις ανοιχτές φασικές καμπύλες της περιοχής Γ A B G

ΘΕΜΑ Υλικό σημείο μάζας m=1 εκτελεί ταλαντώσεις που περιγράφονται από την διαφορική εξίσωση x x x F cos( t) α) Έστω F Προσδιορίστε την περίοδο της ταλάντωσης, δώστε την σχέση x x t που την περιγράφει (θεωρώντας αρχικό πλάτος D και αρχική φάση θ ) και σχεδιάστε την πρόχειρα β) Για F Βρείτε τη συχνότητα και το πλάτος συντονισμού Σχεδιάστε την ταλάντωση κατά τον συντονισμό και αφού έχει περάσει αρκετός χρόνος (t>>1) Η λύση της ΔΕ είναι η (δες τυπολόγιο) t x( t) De cos( 1t ) Acos( t ), (1) όπου D, θ σταθερές που εξαρτώνται από τις αρχικές συνθήκες και Α, δ σταθερές που εξαρτώνται από τις παραμέτρους του ταλαντωτή (δες τυπολόγιο) b 1 m 1, b 1,, F, m k 3 α) Για F θα έχουμε Α= και 1 m t / 3 Άρα x( t) De cos( t ) Έχουμε δηλαδή φθίνουσες ταλαντώσεις με περίοδο 4 T 3 1 β) Για F έχουμε εξαναγκασμένες ταλαντώσεις με πλάτος (δες τυπολόγιο) F A, (1 ) Συχνότητα συντονισμού έχουμε για την τιμή ω=ω R όπου το Α γίνεται μέγιστο, δηλαδή το q (1 ) γίνεται ελάχιστο ή dq 1 4R R d Για ω=ω R η μας δίνει το πλάτος του συντονισμού R F A 3 Για t>>1 o πρώτος όρος της (1) γίνεται πολύ μικρός (τον θεωρούμε μηδέν) και για τον συντονισμό παίρνει τη μορφή F 1 x( t) cos( t ), δηλαδή έχουμε αρμονική 3 ταλάντωση πλάτους Α και περιόδου T F 3 T F - 3

ΘΕΜΑ3 α) Nα δείξετε ότι η διαφορική εξίσωση της κίνησης σε πεδίο κεντρικών δυνάμεων F d 1 1 m F d L μπορεί να γραφτεί στη μορφή 4 d d m F d d L β) Να βρεθεί το πεδίο κεντρικών δυνάμεων F στο οποίο είναι δυνατή η ύπαρξη τροχιών της μορφής asin( b ), με ab, Ποία συνθήκη πρέπει να ικανοποιούν τα C ab,, ώστε η δύναμη να είναι της μορφής F, όπου C σταθερά διάφορη του n μηδενός και n 1 φυσικός; α) Έχουμε: d 1 d 1 d 1 d, d d d d d 1 d 1 d d 1 d 1 d d d d d d d d 1 d d 1 d d 1 d = 3 d d d d d d d 1 1 m Αντικαθιστώντας την παραπάνω σχέση στην εξίσωση F, d L παίρνουμε d 1 d 1 m 3 F d d L Πολλαπλασιάζοντας και τα δύο μέλη της εξίσωσης με, καταλήγουμε τελικά στη ζητούμενη σχέση 4 d d m F d d L β) Παραγωγίζοντας την εξίσωση της τροχιάς δυο φορές παίρνουμε cos( d ) cos ( ) 1 sin ( ), d ab b a b b a b b b a d d d ab sin( b ) b d Αντικαθιστώντας τις δυο παραπάνω σχέσεις στην διαφορική εξίσωση που δείξαμε στο ερώτημα α) έχουμε 4 4 m a b m b b a F( ) b b F( ) L L

L b 1 a b F 3 5 m Από την έκφραση της δύναμης βλέπουμε ότι για b 1 και a η δύναμη είναι της C a L μορφής F με C και n 5 n m ΘΕΜΑ 4 Υλικό σημείο Σ είναι υποχρεωμένο να κινείται υπό την επίδραση του βάρους του πάνω σε λείο επίπεδο Π που περιστρέφεται με σταθερή γωνιακή ταχύτητα γύρω από τον οριζόντιο άξονα Ox Ορίστε κατάλληλο σχετικό σύστημα ως προς το επίπεδο (να γίνει το σχήμα) και βρείτε τις διαφορικές εξισώσεις της κίνησης και την αντίδραση R του επιπέδου Έστω ΟXYZ αδρανειακό σύστημα αξόνων, και Οxyz περιστρεφόμενο (μη αδρανειακό) σύστημα με μοναδιαία διανύσματα iˆ, ˆj, k ˆ όπως φαίνονται στο σχήμα Τα δύο συστήματα συντεταγμένων ταυτίζονται για t z Z R y Ο Σ ωt Y x, X B ωt Η διαφορική εξίσωση της κίνησης του Σ είναι: m F m m ( ) m m u όπου xiˆ yj ˆ, u xiˆ yj ˆ, ˆ ˆ xi yj, î Υπολογίζουμε τους όρους που εμφανίζονται στην παραπάνω εξίσωση Επειδή οι αρχές των δύο συστημάτων συντεταγμένων ταυτίζονται έχουμε

Επειδή η γωνιακή ταχύτητα είναι σταθερή έχουμε m Η δύναμη F είναι το άθροισμα του βάρους B mg[cos( t) kˆ sin( t) ˆj ] και της αντίδρασης R Rkˆ iˆ ˆj kˆ iˆ ˆj kˆ Έχουμε ykˆ οπότε ( ) yj ˆ x iˆ ˆj kˆ Επίσης u ykˆ x y y Αντικαθιστώντας όλες αυτές τις σχέσεις στην αρχική διαφορική εξίσωση και παίρνοντας τις συνιστώσες των διανυσμάτων στους άξονες x, y, z, καταλήγουμε στις ακόλουθες 3 εξισώσεις mx, my mg t m y sin( ), mz mg cos( t) my R y Οι δύο πρώτες διαφορικές εξισώσεις περιγράφουν την κίνηση στο επίπεδο Η τρίτη εξίσωση μας δίνει την αντίδραση του επιπέδου R mg cos( t) my

ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ Ι - ΙΟΥΝΙΟΣ 1 ΘΕΜΑΤΑ Β ΘΕΜΑ 1Β Υλικό σημείο κινείται στον άξονα x' Ox υπό την επίδραση του δυναμικού 3 ax x V ( x) a x, a 3 α) Βρείτε τα σημεία ισορροπίας και την ευστάθειά τους β) Για ποιο διάστημα των τιμών της ενέργειας και της θέσης έχουμε περατωμένη κίνηση; γ) Σχεδιάστε το φασικό διάγραμμα και σημειώστε τις περιοχές που περιγράφουν διαφορετικές κινήσεις ποιοτικά Παρόμοια με τα θέματα Α Βρίσκουμε 3 3 7a 1a 5a x1 a, x a, E1, E, x3 6 3 ΘΕΜΑ Β Υλικό σημείο μάζας m=1 εκτελεί ταλαντώσεις που περιγράφονται από την διαφορική εξίσωση 1 1 x x x F cos( t) α) Έστω F Προσδιορίστε την περίοδο της ταλάντωσης, δώστε την σχέση x x t που την περιγράφει (θεωρώντας αρχικό πλάτος D και αρχική φάση θ ) και σχεδιάστε την πρόχειρα β) Για F Βρείτε τη συχνότητα και το πλάτος συντονισμού Σχεδιάστε την ταλάντωση κατά τον συντονισμό και αφού έχει περάσει αρκετός χρόνος (t>>1) Παρόμοια με τα θέματα Α Βρίσκουμε α) 1 7 8, 1, T 4 4 7 3 8F β) R, AR 8 7 ΘΕΜΑ 3Β α) Nα δείξετε ότι η διαφορική εξίσωση της κίνησης σε πεδίο κεντρικών δυνάμεων F d 1 1 m F d L μπορεί να γραφτεί στη μορφή

4 d d m F d d L β) Να βρεθεί το πεδίο κεντρικών δυνάμεων F στο οποίο είναι δυνατή η ύπαρξη τροχιών της μορφής asin( b ), με ab, Ποία συνθήκη πρέπει να ικανοποιούν τα C ab,, ώστε η δύναμη να είναι της μορφής F, όπου C σταθερά διάφορη του n μηδενός και n 1 φυσικός; Όπως τα θέματα Α ΘΕΜΑ 4Β Υλικό σημείο Σ είναι υποχρεωμένο να κινείται υπό την επίδραση του βάρους του πάνω σε λείο επίπεδο Π που περιστρέφεται με σταθερή γωνιακή ταχύτητα γύρω από τον οριζόντιο άξονα Oy Ορίστε κατάλληλο σχετικό σύστημα ως προς το επίπεδο (να γίνει το σχήμα) και βρείτε τις διαφορικές εξισώσεις της κίνησης και την αντίδραση R του επιπέδου Παρόμοια με τα θέματα Α Βρίσκουμε mx mg sin( t) m x, my, mz mg cos( t) mx R και R mg cos( t) mx