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

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

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

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ: ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ / Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: 1η (ΘΕΡΙΝΑ) ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 21/10/12

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.

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ 2 ο ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΤΥΠΟΛΟΓΙΟ-ΒΑΣΙΚΟΙ ΟΡΙΣΜΟΙ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ 1

ΓΡΑΠΤΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ 3 ο ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ 1 ο ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΣΤΙΣ ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΚΑΙ ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ

ιδακτική Ενότητα: Μηχανικές Αρµονικές Ταλαντώσεις Ασκήσεις που δόθηκαν στις εξετάσεις των Πανελληνίων ως

2 ο Επαναληπτικό διαγώνισμα στο 1 ο κεφάλαιο Φυσικής Θετικής Τεχνολογικής Κατεύθυνσης (Μηχανικές και Ηλεκτρικές ταλαντώσεις)

ΙΩΑΝΝΗΣ ΜΠΑΓΑΝΑΣ φυσική Γ Λυκείου Θετική & Τεχνολογική Κατεύθυνση ΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΑ

ΚΡΙΤΗΡΙΟ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣ ΣΤΙΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ

Οι ταλαντώσεις των οποίων το πλάτος ελαττώνεται με το χρόνο και τελικά μηδενίζονται λέγονται φθίνουσες

ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ & ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ

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

α. Ηλεκτρικού πεδίου του πυκνωτή σε ενέργεια μαγνητικού πεδίου

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗΝ ΑΠΛΗ ΑΡΜΟΝΙΚΗ ΤΑΛΑΝΤΩΣΗ

Διάρκεια 90 min. Στις ερωτήσεις 1-4 να επιλέξετε το γράµµα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση:

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

ΚΡΙΤΗΡΙΟ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

Ο πυκνωτής είναι μια διάταξη αποθήκευσης ηλεκτρικού φορτίου, επομένως και ηλεκτρικής ενέργειας.

ΙΑΓΩΝΙΣΜΑ. . Σύµφωνα µε την αρχή της επαλληλίας των κινήσεων, η αποµάκρυνση του σώµατος κάθε στιγµή, όπου: εφθ =

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

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

ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ΟΝΟΜ/ΜΟ: ΤΜΗΜΑ: ΘΕΜΑ 1 Ο. 1 ο κεφάλαιο: «ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ» 1.1 Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση: F(N) x(m) 1.2 Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση:

Ασκήσεις Εμπέδωσης Μηχανικ ές ταλαντώέ σέις

α) = β) Α 1 = γ) δ) Μονάδες 5

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

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ / Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ Α ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: ΑΡΧΩΝ ΜΑΡΚΟΣ-ΤΖΑΓΚΑΡΑΚΗΣ ΓΙΑΝΝΗΣ-KΥΡΙΑΚΑΚΗΣ ΓΙΩΡΓΟΣ

α. 0,5 Hz β. 2 Hz γ. 4 Hz δ. 8 Hz. Μονάδες 5

ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

Θέμα 1 ο (Μονάδες 25)

ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΩΝ. Το ιδανικό κύκλωμα LC του σχήματος εκτελεί αμείωτες ηλεκτρικές ταλαντώσεις, με περίοδο

ΔΙΑΓΩΝΙΜΑ: Γ ΣΑΞΗ ΛΤΚΕΙΟΤ

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ: ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ

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

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

ΘΕΜΑΤΑ : ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗΣ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΗ ΥΛΗ: ΚΕΦΑΛΑΙΑ

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

s. Η περίοδος της κίνησης είναι:

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

ΕΝΟΤΗΤΑ 1.1: ΠΕΡΙΟΔΙΚΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΑΠΛΗ ΑΡΜΟΝΙΚΗ ΤΑΛΑΝΤΩΣΗ (ΚΙΝΗΜΑΤΙΚΗ ΚΑΙ ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ) ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ

ΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΣΤΙΣ ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΚΑΙ ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ

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

Λύσεις των ασκήσεων. Φυσική Θετικής & Τεχνολογικής κατεύθυνσης. Γενικού Λυκείου. Γ τάξη

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

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

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1ο: ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ.

στη θέση 1. Κάποια χρονική στιγμή μεταφέρουμε το διακόπτη από τη θέση 1 στη

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

2π 10 4 s,,,q=10 6 συν10 4 t,,,i= 10 2 ημ 10 4 t,,,i=± A,,, s,,,

1. Ένα σώμα μάζας είναι στερεωμένο στην άκρη οριζοντίου ιδανικού ελατηρίου, του οποίου το άλλο άκρο είναι ακλόνητα στερεωμένο.

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

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ/Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: ΧΕΙΜΕΡΙΝΑ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 30/12/11 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

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

Φθίνουσες Εξαναγκασμένες Ταλαντώσεις. Ομάδα Γ.

Ερωτήσεις Πολλαπλής Επιλογής, Σωστό-Λάθος

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

ιδακτική Ενότητα: Μηχανικές Αρµονικές Ταλαντώσεις Ερωτήσεις που δόθηκαν στις εξετάσεις των Πανελληνίων ως

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗΣ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΗ ΥΛΗ: ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΚΑΙ ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ 4/11/2012

ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

b. η ταλάντωση του σώματος παρουσιάζει διακρότημα.

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ. Κυκλώστε τη σωστή απάντηση

H ταλάντωση θα συνεχίζεται χωρίς αλλαγές; Γιατί;

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ Θεωρία, Ερωτήσεις, Ασκήσεις

ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ. ενέργεια είναι ίση µε την κινητική ενέργεια. Σε αποµάκρυνση θα ισχύει: 1 της ολικής ενέργειας. t π cm/s.

ΦΘΙΝΟΥΣΕΣ ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΑΡΜΟΝΙΚΕΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ

Θέμα 1 ο (Μονάδες 25)

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

3. Mία φθίνουσα ταλάντωση οφείλεται σε δύναμη απόσβεσης της μορφής F= b u. Βρείτε την σωστή πρόταση που αναφέρεται σε αυτή την φθίνουσα ταλάντωση:

ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΤΑΞΗ: Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΥΛΗ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: ΑΠΛΗ ΑΡΜΟΝΙΚΗ & ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΤΑΛΑΝΤΩΣΗ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 16/10/2011

Γ ΤΑΞΗ. 4 ο ΓΕ.Λ. ΡΑΜΑΣ "ΕΞΟΜΟΙΩΤΗΣ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΩΝ 1 ο & 2 ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ" ΘΕΜΑ 1ο. γ. λ 1 =λ 2 /2 δ. λ 1 = λ 2 /4 Μονάδες 5. γ. λ=2l/3 δ.

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

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

ΠΡΟΤΥΠΟ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΕΥΑΓΓΕΛΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ

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

Μια κρούση και τα έργα της δύναμης του ελατηρίου

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΤΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

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

ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΕΥΑΓΓΕΛΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ Φυσική Θετικής και Τεχνολογικής Κατεύθυνσης Γ Λυκείου ΓΡΑΠΤΕΣ ΔΟΚΙΜΑΣΤΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΜΑΪΟΥ 2008

ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ. Θετ.-Τεχν Κατ Ταλαντωτής εκτελεί ταυτόχρονα 2 α.α.τ με ίσες συχνότητες, πλάτη

Γ ΛΥΚΕΙΟΥ: ΦΥΣΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

ΔΙΑΓΩΝΙΜΑ: Γ ΣΑΞΗ ΛΤΚΕΙΟΤ

Το χρονικό διάστημα μέσα σε μια περίοδο που η ενέργεια του μαγνητικού πεδίου αυξάνεται ισούται με:

Physics by Chris Simopoulos. Άρα. Άρα. sec. Άρα ΦΘΙΝΟΥΣΕΣ ΕΞΑΝΑΓΚΑΣΜΕΝΕΣ ΛΥΣΕΙΣ Από την εξίσωση του πλάτους για τη φθίνουσα ταλάντωση έχουμε

β. ίδια κατεύθυνση με το μέτρο της γωνιακής ταχύτητας της Α διπλάσιο από το μέτρο της γωνιακής ταχύτητας της Β

ΑΡΧΗ 2ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ A4. Πυκνωτής µε χωρητικότητα C συνδέεται µε πηγή τάσης V. Στη συνέχεια ο πυκνωτής αποσυνδέεται από την πηγή και οι οπλισµοί του συνδέ

Θέµατα Φυσικής Θετικής & Τεχν.Κατ/νσης Γ Λυκείου 2000 ÈÅÌÅËÉÏ

Προγραμματισμένο διαγώνισμα Φυσικής κατεύθυνσης Γ Λυκείου. Ονοματεπώνυμο εξεταζόμενου:.

ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΑΙ Γ ΤΑΞΗΣ ΕΠΑΛ (ΟΜΑ Α Β ) 2010

ιαγώνισµα στις Ταλαντώσεις ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΟ ΜΕΤΑΙΧΜΙΟ 1

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

AΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΑΒΒΑΤΟ 10 ΙΟΥΝΙΟΥ 2000 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ : ΦΥΣΙΚΗ

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.

Transcript:

ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ Φυσική Τεχνολογικής Κατεύθυνσης Γ Λυκείου ΤΥΠΟΛΟΓΙΟ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΩΝ (Το τυπολόγιο αυτό δεν αντικαθιστά το βιβλίο. Συγκεντρώνει απλώς τις ουσιώδεις σχέσεις του βιβλίου και επεκτείνεται σε κάποιες άλλες που θεωρεί χρήσιμες). Γραμμική αρμονική ταλάντωση (α.τ.) είναι η γραμμική ταλάντωση που η δύναμη επαναφοράς είναι ανάλογη της απομάκρυνσης από την θέση ισορροπίας F = - Dx () Το D είναι η σταθερά επαναφοράς. Ισχύει γενικά D = ω 2 (2α) όπου η μάζα του ταλαντωτή και ω η γωνιακή συχνότητά του. Αν ο ταλαντωτής είναι ελατήριο με σκληρότητα στο οποίο είναι συνδεδεμένο μάζα η σταθερά επαναφοράς είναι D = (2β) ή = ω 2 (2γ). Σχέσεις x, υ, a. Η απομάκρυνση από την θέση ισορροπίας στην α.τ. είναι x = Aημ(ωt+φ) (3) Η στιγμιαία ταχύτητα υ = ωασυν(ωt+φ) (4α) με μέγιστη ταχύτητα υ ax = ωα (4β) Η επιτάχυνση a = -ω 2 Α ημ(ωt+φ) (5α) με μέγιστη επιτάχυνση a ax = ω 2 Α (5β) Το Α είναι η μέγιστη απομάκρυνση από την θέση ισορροπίας το πλάτος της ταλάντωσης. Το ω είναι η γωνιακή συχνότητα της ταλάντωσης με μονάδα rad/s. To (ωt+φ) ονομάζεται φάση της ταλάντωσης και εκφράζεται σε rad. Η γωνία φ είναι η αρχική φάση της ταλάντωσης. Δηλ. για t=0 x=x 0, υ=υ 0, a=a 0 όπου ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ Σελ. Χ.ΦΑΝΙΔΗΣ

x 0 = Aημφ (6) υ 0 = ωασυνφ (7) a 0 = -ω 2 Α ημφ (8) Οι (3), (4α), (5α) μπορούν να γραφούν και ως x = Aημ(ωt+φ) (3) υ = ωαημ(ωt+φ+ π 2 ) a = ω 2 Α ημ(ωt+φ+π) (4α) (5α) Επομένως η υ προηγείται του x κατά π/2 και η a της υ κατά π/2. 2. Περίοδος Τ, γωνιακή συχνότητα ω. Η περίοδος της α.τ. είναι Τ = 2π D (9α) ή για ελατήριο Τ = 2π (9β) Ισχύουν προφανώς οι γνωστές σχέσεις f=/t και ω=2π/τ Αρα ω = D (0α) ή για ελατήριο ω = ή ω2 = (0β) 3. Προσδιορισμός αρχικής φάσης Για την αρχική φάση ημφ = x 0 Α () Για την αρχική φάση επίσης από την (7) και την (8) εφφ = ωx 0 υ 0 (2) Προσοχή! Στις () και (2) τα x 0 και υ 0 να αντικαθιστώνται με τις αλγεβρικές τους τιμές! Για τον πλήρη προσδιορισμό της γωνίας είναι απαραίτητη και η γνώση της φοράς της ταχύτητας. Σε αυτό βοηθάει και η χρήση του κύκλου αναφοράς. Θεωρώ σώμα Β που κάνει ομαλή κυκλική κίνηση με γωνιακή ταχύτητα ω. Η προβολή του Γ πάνω στον κατακόρυφο άξονα κάνει α.τ. με ακραίες θέσεις τις Ρ και Ρ, θέση ισορροπίας την Ο και με γωνιακή συχνότητα ω. ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ Σελ. 2 Χ.ΦΑΝΙΔΗΣ

x (c), υ(c/s), a(c/s^2) ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤ. Γ ΛΥΚΕΙΟΥ Οταν ωt=φ τότε υ=υ 0 και ΟΓ=x 0. Γνωρίζοντας επομένως αν τα x 0 και υ 0 είναι αρνητικά ή θετικά μπορώ να προσδιορίσω σε ποιο τεταρτημόριο ακριβώς βρίσκεται το Β και επομένως που βρίσκεται το φ. + P υ Γ Β ωt - O + P Σχήμα. Συσχετισμός ομαλής κυκλικής κίνησης με αρμονική ταλάντωση Ο κύκλος αναφοράς είναι πολύ χρήσιμο εργαλείο για να προσδιορίζουμε χρονικές στιγμές ή διάρκειες κινήσεων ανάμεσα σε συγκεκριμένες θέσεις στην Γ.Α.Τ - 4. Γραφικές παραστάσεις x, υ, a. x-t, υ-t, a-t x υ a 4 3 2 0-0,0000 0,0625 0,250 0,875 0,2500 0,325 0,3750 0,4375 0,5000 0,5625 0,6250 0,6875 0,7500 0,825 0,8750 0,9375,0000-2 -3-4 Χρόνος (σε κλάσμα της περιόδου Τ) Σχήμα 2. Γραφικές παραστάσεις x, υ, a σε α.τ. με πλάτος Α=3 c. Ο χρόνος δίνεται ως κλάσμα της περιόδου Τ. 5. Ενέργεια στην γ.α.τ. Η κινητική ενέργεια στην α.τ. (χωρίς αρχική φάση) είναι K = 2 υ2 = 2 ω2 Α 2 συν 2 ωt = 2 DΑ2 συν 2 ωt (3) ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ Σελ. 3 Χ.ΦΑΝΙΔΗΣ

Ενέργεια (Joule) Ενέργεια (Joule) ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤ. Γ ΛΥΚΕΙΟΥ και η δυναμική U = 2 Dx2 = 2 DΑ2 ημ 2 ωt = 2 DΑ2 ημ 2 ωt (4) όπου το x μετράται από την θέση ισορροπίας. Αν το σύστημα περιέχει ελατήριο που κάνει α.α.τ. (δηλ. ισχύει ΣF = -Dx) το x μετράται από την θέση ισορροπίας ακόμη και αν το ελατήριο είναι πλάγιο ή κατακόρυφο. 0,0025 E-t, K-t, U-t K U E 0,002 0,005 0,00 0,0005 0 0 0, 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 Χρόνος σε κλάσμα της περιόδου Τ Σχήμα 3. Γραφικές παραστάσεις K, U, E ως συνάρτηση του χρόνου σε α.τ. με πλάτος Α=3 c, D=5 N/ E-x, U-x, K-x K U E 0,0025 0,002 0,005 0,00 0,0005 0-3 -2-0 2 3-0,0005 Απομάκρυνση x (c) Σχήμα 4. Γραφικές παραστάσεις K, U, E ως συνάρτηση της απομάκρυνσης σε α.τ. με πλάτος Α=3 c, D=5 N/ ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ Σελ. 4 Χ.ΦΑΝΙΔΗΣ

Η συνολική (μηχανική) ενέργεια είναι Ε = K + U = 2 υ2 + 2 Dx2 = 2 DΑ2 (5) Εφ όσον η δύναμη του ταλαντωτή είναι συντηρητική δύναμη η μηχανική ενέργεια του ταλαντωτή Ε διατηρείται. 6. Εργο δύναμης ελατηρίου Αν οι δυνάμεις δεν είναι συντηρητικές (π.χ. υπάρχει τριβή) δεν μπορώ να χρησιμοποιήσω την Α.Δ.Ε. για την επίλυση του προβλήματος. Πρέπει να χρησιμοποιήσω το Θεώρημα Εργου Ενέργειας (ή ΘΜΚΕ Θεώρημα μεταβολής της κινητικής ενέργειας). Υπενθυμίζουμε λοιπόν ότι το έργο της δύναμης του ελατηρίου F ελ για μια μετατόπιση από μια θέση x σε μία θέση x 2 είναι W Fελ ( 2) = 2 x 2-2 x 2 2 (6) όπου τα x και x 2 τα μετράμε από το ελεύθερο άκρο του ελατηρίου (θέση φυσικού μήκους). Προσοχή! Αν το ελατήριο είναι κατακόρυφο ή πλάγιο η θέση φυσικού μήκους και η Θέση Ισορροπίας δεν συμπίπτουν! Αρα το x στην (5) είναι διαφορετικό από το x στην (6). 7. Συσχέτιση υ - x Από την (5) προκύπτει η σχέση υ = D (A2 - x 2 ) (7α) ή υ = (A2 - x 2 ) (7β) ή υ = ω (A 2 - x 2 ) (7γ) Από την (5) χρησιμοποιώντας την (2α) και την (4β) προκύπτει η σχέση x = D 2 (υ ax - υ 2 ) (8α) ή x = 2 (υ ax - υ 2 ) (8β) ή x = ω 2 (υ ax - υ 2 ) (8γ) ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ Σελ. 5 Χ.ΦΑΝΙΔΗΣ

8. Υπολογισμός Κ/U Αντικαθιστώντας στην σχέση της κινητικής ενέργειας την (7γ) και στην σχέση της δυναμικής ενέργειας την D=ω 2 προκύπτει K U = (A x )2 (8) 8. Ηλεκτρικές ταλαντώσεις Κύκλωμα περιλαμβάνει πυκνωτή χωρητικότητας C και ιδανικό πηνίο L (πηνίο χωρίς ωμική αντίσταση). Αν ο πυκνωτής είναι φορτισμένος με φορτίο Q και για t=0 κλείσει ο διακόπτης ο πυκνωτής εκφορτίζεται δια μέσου του πηνίου, κατόπιν το πηνίο λόγω του φαινομένου της αυτεπαγωγής φορτίζει αντίθετα από πριν τον πυκνωτή, στην συνέχεια αυτός εκφορτίζεται και πάλι για να φορτιστεί τελικά όμοια όπως πρώτα. Για την ταλάντωση αυτή : Η στιγμιαία τιμή του φορτίου q είναι q = Qσυνωt (9) Η στιγμιαία τιμή του ρεύματος i = -ωqημωt (20α) όπου η μέγιστη τιμή του ρεύματος Ι = ωq (20β) + + - - Επίσης ω = LC (2) Αν για t=0 το φορτίο δεν έχει την μέγιστή του τιμή Q τότε q = Qσυν(ωt+φ) (22) και i = ωqημ(ωt+φ) (23) Ο πυκνωτής φορτίζεται αν η απόλυτη τιμή του φορτίου αυξάνεται ή αλλιώς αν το φορτίο και ο ρυθμός μεταβολής του φορτίου (δηλ. η ένταση του ρεύματος) είναι ομόσημα. 9. Ενέργεια στις ηλεκτρικές ταλαντώσεις Για κάθε t η ενέργεια του ηλεκτρικού πεδίου είναι U E = 2 q 2 C (24) και του μαγνητικού U Β = 2 Li2 (25) ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ Σελ. 6 Χ.ΦΑΝΙΔΗΣ

Οι μέγιστες τιμές είναι U E = 2 Q 2 C (26) καί U B = 2 LΙ2 (27) Επειδή Ε = U E + U Β = 2 λόγω των (9) έως(2) Ε = 2 Δηλ. η συνολική ενέργεια παραμένει σταθερή. 0. Συσχέτιση q - i Χρησιμοποιώντας την (28) και την (29) q 2 C + 2 Li2 (28) Q 2 C = 2 LΙ2 (29) i = LC (Q 2 - q 2 ) = ω (Q 2 - q 2 ) (30) καί q = LC (I 2 - i 2 ) = ω (I2 - i 2 ) (3). Συσχέτιση μηχανικής και ηλεκτρικής ταλάντωσης. Μάζα ελατήριο Κύκλωμα με Πηνίο Πυκνωτή Κινητική ενέργεια: 2 υ2 Μαγνητική ενέργεια 2 Li2 Δυναμική ενέργεια: 2 Dx2 Ηλεκτρική ενέργεια 2 2 υ2 + 2 x2 = 2 A2 2 Li2 + q 2 2 C = Q 2 2 C q 2 C υ = (A2 - x 2 ) i = LC (Q 2 - q 2 ) D = D = C ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ Σελ. 7 Χ.ΦΑΝΙΔΗΣ

Τ = 2π L Τ = 2π LC ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ Σελ. 8 Χ.ΦΑΝΙΔΗΣ

ΦΘΙΝΟΥΣΕΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ 2. Φθίνουσες ταλαντώσεις. Α. Μηχανικές Αν στον ταλαντωτή επιδρά δύναμη που αντιτίθεται στην κίνηση το πλάτος της ταλάντωσης μειώνεται ως συνάρτηση του χρόνου. Η ενέργεια του ταλαντωτή μειώνεται επίσης και οι απώλειες της ενεργείας ισούνται με την θερμική ενέργεια που απελευθερώνει ο ταλαντωτής στο περιβάλλον. Εστω ότι η αντιτιθέμενη δύναμη είναι ανάλογη με την στιγμιαία ταχύτητα του ταλαντωτή και αντίθετης κατεύθυνσης από αυτήν F = -bυ (32) όπου b η σταθερά απόσβεσης που έχει μονάδες [b] = N.s = g s (33) Τότε ΣF = -Dx bυ ή α+dx +bυ = 0 (34) Προφανώς η δύναμη αυτή δεν είναι συντηρητική. Η μείωση της ενέργειας του ταλαντωτή αποδίδεται μέσω των τριβών ως θερμική ενέργεια στο περιβάλλον. Β. Ηλεκτρικές Φθίνουσες ηλεκτρικές ταλαντώσεις έχουμε όταν το πηνίο στο κύκλωμα LC δεν είναι ιδανικό και έχει αντίσταση R. Τότε η μείωση της ενέργειας της ταλάντωσης αποδίδεται ως θερμική ενέργεια στην αντίσταση. 3. Φθίνουσες ταλαντώσεις. Α. Μηχανικές - Πλάτος και απομάκρυνση Αν η σταθερά b είναι μικρή τότε ισχύει για το πλάτος Α την χρονική στιγμή t A(t) = A 0 e -Λt (35) όπου Λ είναι ένας συντελεστής που εξαρτάται από την σταθερά απόσβεσης b. Η εξίσωση αυτή ισχύει αν για t=0 ο ταλαντωτής είναι στην θέση της μέγιστης απομάκρυνσης A 0. Εφ όσον μιλάμε για πλάτος οι τιμές του χρόνου μπορούν να παίρνουν τιμές που είναι ακέραια πολλαπλάσια της περιόδου. Δηλ. t = T ακέραιος θετικός (36) Η εξίσωση x(t) = A 0 e -Λt (37) ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ Σελ. 9 Χ.ΦΑΝΙΔΗΣ

x (c) ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤ. Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΦΘΙΝΟΥΣΕΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ αποτελεί μία περιβάλλουσα καμπύλη της μετατόπισης (βλ. σχ. 5) και σε αυτήν ο χρόνος μπορεί να πάρει οποιαδήποτε τιμή. Όμως στην (35) που αναφέρεται σε πλάτος ο χρόνος πρέπει να παίρνει ακέραια πολλαπλάσια της περιόδου. Θα πρέπει να τονιστεί ότι η περίοδος της ταλάντωσης με απόσβεση είναι μεγαλύτερη από την περίοδο της αμείωτης ταλάντωσης. Η περίοδος αυξάνει όσο αυξάνει το b όμως στα πλαίσια του σχολικού βιβλίου η περίοδος θεωρείται αμετάβλητη. Προφανώς Α 0 Α = Α Α 2 = Α 2 Α 3 =..= e +ΛΤ (38) 3 Ταλάντωση με απόσβεση 2 Aoexp(-b/2) t 0-0 5 0 5 t (s) 20-2 -3 Σχήμα 5. Γραφική παράσταση απομάκρυνσης χρόνου σε φθίνουσα ταλάντωση με αρχικό πλάτος Α=3 c, b=0,5 g/s, =,3 g. Υπάρχει και η περιβάλλουσα καμπύλη. [ Συγκεκριμένα για ταλάντωση ελατηρίου με μάζα Λ = b 2 (39) Η απομάκρυνση x είναι x = A 0 e -(b/2)t συνω t (40) Τα κομμάτια μέσα στις αγκύλες [ ] είναι εκτός ύλης. ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ Σελ. 0 Χ.ΦΑΝΙΔΗΣ

x (c) ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤ. Γ ΛΥΚΕΙΟΥ όπου ω = ΦΘΙΝΟΥΣΕΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ - b2 4 2 (4) Δηλ. η φθίνουσα ταλάντωση έχει διαφορετική συχνότητα από την αμείωτη ταλάντωση! ] Σε περίπτωση που η τιμή του b είναι πολύ μεγάλη ο ταλαντωτής επιστρέφει στην θέση ισορροπίας χωρίς να ταλαντωθεί. Μια τέτοια κίνηση λέγεται απεριοδική. 3 2,5 2,5 0,5 0-0,5 Απεριοδική κίνηση 0 0,5,5 t (s) 2 Σχήμα 6. Γραφική παράσταση απομάκρυνσης χρόνου σε απεριοδική κίνηση. Αρχικό πλάτος Α=3 c, b=20 g/s, =,3 g. Β. Ηλεκτρικές Ενταση ρεύματος Αν η αντίσταση R είναι μικρή ισχύει Ι(t) = Ι 0 e -Λt (42) Σε αυτό τον τύπο ταλάντωσης όσο μεγαλώνει η R τόσο μεγαλώνει η περίοδος. [ Για την ηλεκτρική ταλάντωση Λ = R 2L (43) ] ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ Σελ. Χ.ΦΑΝΙΔΗΣ

K - U - E (J) ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤ. Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΦΘΙΝΟΥΣΕΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ 4. Η ενέργεια στις φθίνουσες ταλαντώσεις. Η ολική ενέργεια σε φθίνουσα ταλάντωση με μικρή τιμή b μειώνεται εκθετικά με τον χρόνο. Συγκεκριμένα E(t) = E 0 e -2Λt (44) Το ποσοστό μεταβολής της ολικής ενέργειας σε φθίνουσα ταλάντωση ανά καθορισμένα χρονικά διαστήματα είναι σταθερό, όπως φαίνεται και από την (44). Π.χ. για καθορισμένο χρόνο t το % ποσοστό της μεταβολής είναι Το ποσοστό αυτό είναι προφανές αρνητικό. 00(e -2Λt - ) (45) Ο ρυθμός μεταβολής της ενέργειας όμως δεν είναι σταθερός! [ Συγκεκριμένα όπου υ η στιγμιαία ταχύτητα.] de dt = - bυ 2 (46) 0,006 0,005 0,004 Ενέργεια σε φθίνουσα ταλάντωση 0,003 0,002 Κ U E 0,00 0 0 2 4 6 8 0 2 t(s) Σχήμα 7. Γραφική παράσταση κινητικής, δυναμικής, ολικής ενέργειας ως συνάρτηση του χρόνου σε φθίνουσα ταλάντωση. Αρχικό πλάτος Α=3 c, b=0,5 g/s, =,3 g. ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ Σελ. 2 Χ.ΦΑΝΙΔΗΣ

ΦΘΙΝΟΥΣΕΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ 5. Χρήσιμες σχέσεις για τους νεπέρειους λογαρίθμους. Αν y = e x (47) τότε lny = x (48) Αρα ln e = (49) ln = 0 (50) ln (a.b) = lna + lnb (5) ln( a b ) = lna lnb (52) lna = lna (53) ln a = lna / = lna (54) Ισχύει e x = + x + x2 2! + x3 3! +.. (55) ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ Σελ. 3 Χ.ΦΑΝΙΔΗΣ