ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΦΥΕ η ΕΡΓΑΣΙΑ. Προθεσµία παράδοσης 11/11/08

Σχετικά έγγραφα
ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΦΥΕ η ΕΡΓΑΣΙΑ. Προθεσµία παράδοσης 16/11/10

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΦΥΕ ΕΝ ΕΙΚΤΙΚΕΣ ΛΥΣΕΙΣ 1 ης ΕΡΓΑΣΙΑΣ. Προθεσµία παράδοσης 10/11/09. ασκούνται οι δυνάµεις των ελατηρίων k

Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήµιο Ενδεικτικές Λύσεις Θεµάτων Τελικών εξετάσεων στη Θεµατική Ενότητα ΦΥΕ34. Ιούλιος 2008 KYMATIKH. ιάρκεια: 210 λεπτά

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

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΧΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΦΥΕ η ΕΡΓΑΣΙΑ

Ενδεικτικές Λύσεις Θεµάτων Εξετάσεων στη Θεµατική Ενότητα ΦΥΕ34

ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Κύµατα - Φαινόµενο Doppler Σύνολο Σελίδων: έξι (6) - ιάρκεια Εξέτασης: 3 ώρες Βαθµολογία % Ονοµατεπώνυµο: Θέµα Α

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΦΥΕ34 Λύσεις 5 ης Εργασίας

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

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9 «Κυμάνσεις» Μαρία Κατσικίνη users.auth.gr/~katsiki

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

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

Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήµιο Ενδεικτικές Λύσεις Θεµάτων Τελικών εξετάσεων στη Θεµατική Ενότητα ΦΥΕ34 KYMATIKH. ιάρκεια: 210 λεπτά

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

4. Εισαγωγή στην Κυματική

ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ & ΕΠΑ.Λ. Β 10 ΙΟΥΝΙΟΥ 2014 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

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

α) Η γενική εξίσωση του αρµονικού κύµατος είναι. Συγκρίνοντάς την µε µία από τις δύο εξισώσεις των τρεχόντων κυµάτων, έστω την εξίσωση

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

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

Κεφάλαιο 15 Κίνηση Κυµάτων. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

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

ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ 2011 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

Φυσική Ο.Π. Γ Λυκείου

Στάσιµο σε χορδή µε ακλόνητα άκρα

δ) µειώνεται το µήκος κύµατός της (Μονάδες 5)

8. Κύµατα. Εγκάρσια κυµατική κίνηση

Φυσική για Μηχανικούς

Είδη κυµάτων. Ηλεκτροµαγνητικά κύµατα. Σε κάποιο φυσικό µέσο προκαλείται µια διαταραχή. Το κύµα είναι η διάδοση της διαταραχής µέσα στο µέσο.

ΦΥΣΙΚΗ Ο.Π Γ ΛΥΚΕΙΟΥ 22 / 04 / 2018

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

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

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

Ασκήσεις σε στάσιµα κύµατα

Φυσική για Μηχανικούς

ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Κύµατα - Φαινόµενο Doppler

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

3. Εγκάρσιο γραμμικό κύμα που διαδίδεται σε ένα ομογενές ελαστικό μέσον και κατά την

Κεφάλαιο 15 ΚίνησηΚυµάτων. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

ΑΡΧΗ 1ης ΣΕΛΙΔΑΣ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΤΑΞΗ : Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΠΕΡΙΟΔΟΥ : ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΣ 2017 ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ : 7

ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

2.2. Συµβολή και στάσιµα κύµατα. Οµάδα Γ.

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

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΕΡΩΤΗΣΕΩΝ

ΦΥΕ34 Λύσεις 6 ης Εργασίας Ασκήσεις

ΦΥΣΙΚΗ ΟΜΑΔΑΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ

ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ΘΕΜΑ 1 Ο

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

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

Φυσική για Μηχανικούς

Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΦΥΣΙΚΗ ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΑΡΧΗ 1ης ΣΕΛΙΔΑΣ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΤΑΞΗ : Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΠΕΡΙΟΔΟΥ : ΔΕΚΕΜΒΡΙΟΥ 2019 ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ : 6

= = = = 2. max,1 = 2. max,2

Επειδή η χορδή ταλαντώνεται µε την θεµελιώδη συχνότητα θα ισχύει. Όπου L είναι το µήκος της χορδής. Εποµένως, =2 0,635 m 245 Hz =311 m/s

7. Ταλαντώσεις σε συστήµατα µε πολλούς βαθµούς ελευθερίας

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.

Αρµονικοί ταλαντωτές

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

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.

ΔΙΑΡΚΕΙΑ: 180min ΤΜΗΜΑ:. ONOMA/ΕΠΩΝΥΜΟ: ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: ΘΕΜΑ 1 ο ΘΕΜΑ 2 ο ΘΕΜΑ 3 ο ΘΕΜΑ 4 ο ΣΥΝΟΛΟ ΜΟΝΑΔΕΣ

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

β. διαδίδεται προς τα δεξιά γ. είναι στάσιµο δ. µπορεί να διαδίδεται και προς τις δύο κατευθύνσεις (δεξιά ή αριστερά) Μονάδες 5 Α4. Το Σχήµα 2 παριστά

d = 5 λ / 4 λ = 4 d / 5 λ = 4 0,5 / 5 λ = 0,4 m. H βασική κυματική εξίσωση : υ = λ f υ = 0,4 850 υ = 340 m / s.

Κεφάλαιο 14 Ταλαντώσεις. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

Διαγώνισμα Φυσική Κατεύθυνσης Γ Λυκείου

ΑΡΧΗ 1ης ΣΕΛΙΔΑΣ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΤΑΞΗ : Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΠΕΡΙΟΔΟΥ : ΔΕΚΕΜΒΡΙΟΣ 2016 ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ : 8

2.1 Τρέχοντα Κύµατα. Οµάδα.

ΘΕΜΑΤΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΦΥΣΙΚΗΣ ΙΙ

Χρόνος ταλάντωσης των σηµείων που βρίσκονται σε υπερβολές ακυρωτικής συµβολής

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

ΦΥΣΙΚΗ Ο.Π. ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ. δ) κινείται έτσι ώστε η μεταξύ τους απόσταση να παραμένει σταθερή.

ΘΕΜΑ Α Στις ερωτήσεις Α1 Α5 να γράψετε στο τετράδιο σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΣ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ 10 ΑΠΡΙΛΙΟΥ 2018 ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ: ΕΞΙ (6)

ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Κρούσεις - Αρµονική Ταλάντωση Ενδεικτικές Λύσεις Θέµα Α

E = P t = IAt = Iπr 2 t = J (1)

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2. Τρισδιάστατες κινήσεις

Γ.Κονδύλη 1 & Όθωνος-Μ αρούσι Τ ηλ. Κέντρο: , /

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΚΡΙΤΗΡΙΟ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ Αντικείµενο εξέτασης: Όλη η διδακτέα ύλη Χρόνος εξέτασης: 3 ώρες

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ Ομάδας Προσανατολισμού Θετικών Σπουδών Τζιόλας Χρήστος

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ 14/4/2019

ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ (ΝΕΟ ΣΥΣΤΗΜΑ) 23 ΜΑΪOY 2016 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

KYMATA Ανάκλαση - Μετάδοση

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.

ΟΕΦΕ 2009 Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΦΥΣΙΚΗ

Παρατηρήσεις στη δηµιουργία του στάσιµου*

ΦΥΣΙΚΗ Ο.Π. Αν η κρούση της σφαίρας με τον κατακόρυφο τοίχο είναι ελαστική, τότε ισχύει:. = και =.. < και =. γ. < και <. δ. = και <.

Ονοματεπώνυμο. Α) Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές και ποιες λανθασμένες:

Φυσική Γ Θετ. και Τεχν/κης Κατ/σης ΚΥΜΑΤΑ ( )

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ 2019

Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΥΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ. Επιμέλεια: ΑΓΚΑΝΑΚΗΣ A.ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ, Φυσικός.

Θέµατα Πανελληνίων Φυσικής Κατ ο Κεφάλαιο (µέχρι και Στάσιµα)

ΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΣΤΙΣ ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΚΑΙ ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ 02 ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ Διάρκεια: 3ώρες ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙ ΩΝ: ΠΕΝΤΕ (5)

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

4ο ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Κυριακή 21 εκέµβρη ο Κεφάλαιο - Κύµατα. Ενδεικτικές Λύσεις. Θέµα Α

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2016 Α ΦΑΣΗ

3 ο ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ (ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2) ΘΕΜΑΤΑ

Transcript:

//8 ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΦΥΕ 4 8-9 η ΕΡΓΑΣΙΑ Προθεσµία παράδοσης //8 Άσκηση Α) Έστω, οι µετατοπίσεις των µαζών από τη θέση ισορροπίας όπως στο Σχήµα. Στη µάζα ενεργούν µόνο οι δυνάµεις από τα δύο ελατήρια. Εφαρµόζοντας το ο Νόµο του Νεύτωνα ɺɺ k + k ( ) () Στη µάζα έχουµε τη δύναµη από το ελατήριο k και τη δύναµη του βάρους η οποία αναλύεται στην παράλληλη µε τη µπάρα συνιστώσα η οποία ισούται µε την τάση T g cosθ και στην κάθετη f g sinθ g. Για µικρές γωνίες ταλάντωσης k k ` µ T g g µ µπορούµε να θεωρήσουµε ότι το τόξο που διανύει η ισούται µε καθώς και ότι το ελατήριο k είναι οριζόντιο. Εφαρµόζοντας το ο Νόµο του Νεύτωνα ɺɺ k( ) f k( ) g () Αντικαθιστώντας τα δεδοµένα του προβλήµατος οι εξισώσεις κίνησης γράφονται k+ k k k k ɺɺ + ɺɺ + ɺɺ ω + ω () k k g k k 5k ω ɺɺ + + ɺɺ + + ɺɺ + ω και σε µορφή πίνακα

d dt ω / Β) Εισάγοντας τη γενική µορφή ενός κανονικού τρόπου ταλάντωσης A cos ω t+ φ, i,, όπου ω η κοινή κυκλική συχνότητα η (4) γράφεται ως i i A A ω cos( t ) cos( t ) A ω + φ ω / A ω + φ ω ω A ω ω / ω ω A Το οµογενές σύστηµα έχει µη τετριµµένη λύση για (4) (5) 4 ω ω ω ω det ( ω ω ) ω / ω ω ( 6 ) ω ( 6+ ) ω ω ω ω ω + ω ω ω ω ( 6 ) ( 6 ) k ( 6+ ) ( 6+ ) ω ω, ω ω Γ) Αντικαθιστώντας στην (5) ω ω παίρνουµε ω / ω A A ω ω : ω / ω / A A ω / ω / A A ω ω : ω / ω / A A Άσκηση Υπάρχουν δύο µέθοδοι επίλυσης της άσκησης, είτε µε απευθείας αντικατάσταση στην κυµατική εξίσωση ξ ( z, t) ξ ( z, t) () z c t είτε λαµβάνοντας υπόψιν ότι η γενική λύση της κυµατικής είναι της µορφής ξ (, t) f ( υ t) + g( + υ t) () όπου f, g αυθαίρετες συναρτήσεις. Έτσι έχουµε (i) b υ b ( z, t) ( z bt) z t k είναι λύση της κυµατικής µε ταχύτητα φάσης

b (ii) ( z, t) ( z+ bt+ c) ( z+ t+ c) είναι λύση της κυµατικής µε ταχύτητα b φάσης υ (iii) ( z, t) /( z + b) προφανώς δεν είναι λύση της κυµατικής γιατί περιέχει τη θέση αλλά όχι το χρόνο (iv) ( z, t) Asin( z bt ) Asin( z bt ) δεν είναι λύση της κυµατικής καθώς δεν µπορεί να γραφεί στη µορφή () Άσκηση Αν c η ταχύτητα του ήχου στον αέρα (στο µέσον διαδόσεως), ο γενικός τύπος Dopper είναι: c+ vo f ' f c + v S Όλα τα πρόσηµα είναι µε «+», όπου «+» φορά: από Ο[bserver O(αρχή)] S[pring] Έστω ο Ακίνητος Παρατηρητής, Α, αριστερά, ο Τοίχος, Τ, δεξιά, και το παιδί µε τη σφυρίχτρα, Σ, ανάµεσα, κινείται προς τα αριστερά µε ταχύτητα µέτρου υ. Για το κύµα από Σ Τ, έχουµε: SΣ, ΟΤ, Ο S «+» προς τα αριστερά, υ Ο, υ S +υ αφού είναι προς τα αριστερά. Άρα c c f ' f f c+ vs c+ υ Για το κύµα που ανακλάται στον τοίχο (ως «πηγή» συχνότητος f'), από Τ Α, έχουµε: SΤ, ΟΑ, Ο S «+» προς τα αριστερά, υ Ο, υ S. Άρα f " f '. Για το κύµα από Σ Α, έχουµε: SΣ, ΟΑ, Ο S «+» προς τα δεξιά, υ Ο, υ S υ αφού είναι προς τα αριστερά. Άρα c c f ''' f f c+ vs c υ Οι συχνότητες f " και f ''' που ακούει ο Α σχηµατίζουν διακρότηµα συχνότητος f ''' f '' c c cυ fδ f f c υ c+ υ c υ Επειδή το πλάτος µηδενίζεται σε κάθε κόµβο της περιβάλλουσας, (π, π, π,...), ο Α cυ ακούει διπλάσιο πλήθος µηδενισµών, άρα µε συχνότητα f 4 διακροτήµατα/s c υ Άρα, c υ 4 f / s / s 68. Hz. cυ 4

Άσκηση 4 A) Το χωρικό µέρος του στάσιµου κύµατος για t είναι: π L A sin( k) A sin, λ λ 4 µε L λ L και π L 9 A sin( k) A sin, L λ 9π L A sin, 5λ 4L L L λ, άρα. 4 5 5π L A sin, L L Πράγµατι, η συνάρτηση αντιστοιχεί στο στιγµιότυπο του σχήµατος αφού: L L (), A sin( π ) A sin(5 π ) και 5 ( L) A sin( π ) A Β) Η σχέση για τα πλάτη προκύπτει από τη συνέχεια της πρώτης παραγώγου στο L /, οπότε 9 5 A π π ( L / ) ( L / ) A cos( π ) A cos(5 π ) A 5A L L A 5 Οι γωνιακές συχνότητες ταλάντωσης στα δύο τµήµατα της ράβδου είναι G π G π ω υ k, ω υ k. Για να ταλαντώνεται η ράβδος αρµονικά, ρ λ ρ λ G π G π ρ λ ρ 5 πρέπει ω ω. ρ λ ρ λ ρ λ ρ 9 Άσκηση 5 (Α) Έστω s, s οι αποµακρύνσεις των µαζών, από την ισορροπία. Οι εξισώσεις κίνησης είναι ɺɺ s k( s s ) ɺɺ s k( s s ) Αν ϕ,ϕ οι κανονικοί τρόποι ταλάντωσης του συστήµατος, δήλ, s έχουµε k ω ϕ kϕ [ ] kϕ + [ k ω ] ϕ ηλαδή k ω [ ] k k [ k ω ] Βρίσκουµε τις λύσεις ω και ω µαζών του προβλήµατος γίνονται ϕ e,, iωt + k οι οποίες για τις ειδικές τιµές 4

ω, k ω (Β) Για να βρούµε τα ιδιοδιανύσµατα έχουµε k k ϕ ϕ ω k k ϕ ϕ Χρησιµοποιούµε την µία από τις δύο εξισώσεις και βρίσκουµε φ ϕ, δηλαδή ϕ ϕ. (Γ) Η τιµή ω αντιστοιχεί σε ελεύθερη περιστροφή της αλυσίδας είτε δεξιόστροφα είτε αριστερόστροφα. Άσκηση 6 Α) Αφού δεν υπάρχει διασπορά, η ταχύτητα φάσεως είναι κοινή υ ω / k ω '/ k ', ω υk, ω ' υk '. Οπότε, π π π π δλ δλ k ' k λ ' λ δλ δλ + λ λ λ λ + λ Άρα δλ δλ ω ' υk ω λ λ Η συµβολή δίνει διακρότηµα συχνότητος ( ω+ ω ') / µε κυµατάνυσµα ( k+ k ') /. δλ ω+ ω ω+ ω ' λ δλ δλ ω ω ω ω λ λ και οµοίως, ( k+ k ') / k. Άρα το µήκος κύµατος του διακροτήµατος είναι λ. Η περιβάλλουσα δίδεται από ω ω ' k k ' cos t Αλλά δλ ω ω ω ω ' λ δλ ω λ ( k k ') / kδλ / λ. Άρα η περιβάλλουσα µεταβάλλεται ως και οµοίως 5

δλ π υ t t cos ( ω t κ ) cos cos π λ λ λ λ T π λ π δλ δλ Άρα ένα στιγµιότυπο αυτής έχει µήκος κύµατος λ / δλ. λπ / λ Όµως δύο κόµβοι απέχουν λ π /, και άρα, περιέχουν µήκη κύµατος. λ δλ dω d( υk) dυ Β) Η ταχύτητα οµάδος υ g είναι υg υ+ κ dk dk dk Αλλά π π k λ k, dk dλ,. λ λ dk dλ Άρα dυ υg υ λ. d λ dυ Αφού δεν υπάρχει διασπορά, υg υ dλ. λπ Άσκηση 7 Α) Κοντά στο τύµπανο, στο άκρον του σωλήνα, το κύµα µετατόπισης θα είναι ξ (, t) ξ cos ω t k όπου k π / λ το κυµατάνυσµα, οπότε για θα έχουµε επαφή µε το τύµπανο. Άρα η πίεση ξ p p u ξ / kξ sin ω t k, άρα όπου u το µέτρο ελαστικότητος όγκου. Αλλά p p + ukξ ( ω t k π ), µε διαφορά φάσεως π/. Οµοίως, η πυκνότητα Άρα όπου cos / ρ ρ ρ ξ. ρ ρ+ ρkξ cos ω t k π /, ω υ k Β) Η ένταση σε db, είναι B og ( / ) αναφοράς. Άρα Αλλά u ρ I I α, όπου Ι α W / I I B / η ένταση 6

P u k ξ I υρ υρ όπου k ω / υ π f / υ και u ρυ, άρα I Εποµένως, στα 4 Hz, ρ υ ω / υ ξ I I υρ ω ρυ π ρυ 4 B / I ξ f B / 6 B / Iα ξ π f υρ π.9 45 4 µε Β σε db. Για B db ξ 8.4.84 Ả [ µετακίνηση κατά την διάµετρο ενός (!) ατόµου του υδρογόνου]. 5 Για B db ξ. µ [για σύγκριση, το πάχος ενός τσιγαρόχαρτου είναι µ]. Άσκηση 8 Α) Για να παραχθεί στάσιµο κύµα κατά τον άξονα πρέπει η πλευρά n λ /, όπου λ π / k και k είναι η -συνιστώσα του κυµατανύσµατος k π / λ και n ακέραιος. Άρα k nπ /. Οµοίως, k nπ /. Επειδή k k + k έπεται ότι λ n + n. k, µέτρου Κατά την διεύθυνση έχω κόµβους στα άκρα, άρα για µέγιστο µήκος κύµατος πρέπει να υπάρχει µία κοιλία, ήτοι λ /, οπότε n. Κατά την διεύθυνση έχω κόµβους στα άκρα και στο µέσον /, άρα για µέγιστο δυνατό µήκος κύµατος πρέπει να υπάρχει κοιλία και όρος εκατέρωθεν του µέσου, ήτοι λ, οπότε n. Β)Άρα το µέγιστο µήκος κύµατος είναι λ / + 4 / 5. Γ) Από λ f υ Τ / ρ έπεται ότι η θεµελιώδης (µικρότερη δυνατή) συχνότητα δηµιουργείται µε το µέγιστο µήκος κύµατος. Άρα T ρλ f Άσκηση 9 Η ταχύτητα των διαµηκών κυµάτων είναι Y υl και των εγκάρσιων ρ T υt όπου ρ η πυκνότητα της ράβδου ρ και µ η γραµµική πυκνότητα µ π R L µ. Από τα δεδοµένα του προβλήµατος έχουµε L υl Y ρ Y.85 υ T Tπ R T Yπ R T.85.85 6.8 N/ π. 6.8 N 7

Άσκηση Η γενική λύση για ένα κανονικό τρόπο ταλάντωσης θα είναι της µοφής (, t) Acos k+ Bsin k cos( ωt+ φ) Τ ω π οπου υ, k.από τα δεδοµένα του προβλήµατος έχουµε ελεύθερο στο µ k λ και σταθερό άκρο στο L. Άρα '(, t) Asin k+ B cos k cos( ωt+ φ) B Εποµένως ( L, t) Acos kl cos( ωt+ φ) cos( kl) π 4L k n+ kn, λ λn L n+ Τ Τ π ω k n+ ωn µ µ L και έπεται π Τ π n(, t) Acos n+ cos n+ t+ φ, n,,,... L µ L όπου Α αυθαίρετο. ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ) Σ αυτές τις συχνότητες το µήκος κύµατος είναι λ υ / f 45 /( ~ 4) s (8 ~ ) c, οπότε λ/4 ~ (~.5) c, συγκρίσιµο µε το µήκος του ακουστικού πόρου, αν υποθέσουµε οτι είναι ηµίκλειστος σωλήνας µε κόµβο αποµάκρυνσης στο τύµπανο και µέγιστο πλάτος αποµάκρυνσης στην είσοδο. (Από την Άσκηση 7, πλάτος αποµάκρυνσης ~ -7 - - είναι πρακτικά κόµβος). ) Θεωρώντας θετική τη φορά πηγή παρατηρητή η συχνότητα που θα ακούει ο παρατηρητής στην πρώτη περίπτωση θα είναι υs υs υ f f f f υs υ υs Ενώ στη δεύτερη περίπτωση θα έχουµε υ ( s+ υ / υs+ υ / υs υ υs υ υs+ υ) f f f f υ υ / υ υ / υ υ υ υ s s s s s Παρατηρούµε ότι παρά το γεγονός ότι σχετική ταχύτητα της πηγής ως προς τον παρατηρητή είναι ίδια και στις δύο περιπτώσεις, η συχνότητα που ακούει ο παρατηρητής είναι διαφορετική. Αυτό οφείλεται ότι στο κλασικό φαινόµενο Dopper οι ταχύτητες πηγής και παρατηρητή µετρούνται ως προς τον αέρα που είναι το µέσο διάδοσης του κύµατος. 8

) Θέλουµε να βρούµε µια τιµή µε την σωστή τάξη µεγέθους για την πίεση. Για απλότητα χρησιµοποιούµε την λύση της εξίσωσης κύµατος στις δύο διαστάσεις µε δεδοµένη αρχική µετατόπιση, δηλ. π η (,, t) Asin( k )sin( k )cos( ωt), k, Για την ολική ενέργεια αρκεί να θεωρήσουµε ότι είναι της ίσιας τάξης µε την αρχική την δυναµική ενέργεια του τζαµιού η οποία υπολογίζεται χρησιµοποιόντας την παραπάνω λύση, δηλ. για t : η η Eo f + fa π, π cos d π sin d+ π sin d A f +.8 J 8 4 Θεµελιώδης συχνότητα ω, πc +.9 s Eoω, 4 I.7 W / Η σχέση µε ένταση στην πηγή είναι I P I και I r ρυ π cos d 5 Με αντικατάσταση βρίσκουµε P. P. At 4) Ο ήχος παράγεται µέσω µεταβολών της πίεσης του αέρα, οι οποίες µε την σειρά τους ταλαντώνουν το τύµπανο του αυτιού. Το πλάτος ταλάντωσης του τελευταίου εξαρτάται γραµµικά από τις µεταβολές στην πίεση του αέρα. Όταν υπάρχει υπέρθεση συχνοτήτων µε διαφορετικά πλάτη ταλάντωσης και θεωρήσουµε ότι το αυτί αποκρίνεται γραµµικά στους εξωτερικούς εξαναγκασµούς, τότε το τύµπανο κάνει στην ουσία ανάλυση Fourier του εξωτερικού σήµατος. Μια και µας ενδιαφέρει η απόκριση του τυµπάνου και όχι η διάδοση του ήχου, η εξάρτηση από το κυµατικό αριθµό δεν παίζει ουσιώδη ρόλο και την παραλείπουµε. Για δύο συχνότητες ω, ω έχουµε συνισταµένη ταλάντωση (ίδιου πλάτους) που βρίσκεται σε φάση ψ Acosωt+ Acosωt Η ένταση είναι ανάλογη του τετραγώνου, δηλ A cos ω t+ A cos ω t+ A cosω t cosω t I Παίρνουµε την µέση τιµή στον χρόνο I A + A I+ I + A [ < cos( ω + ω ) t+ cos( ω ω ) t > ] I+ I Άρα, αν δεν υπάρχει φασική διαφορά ανάµεσα στα δύο κύµατα δεν φαίνεται η συνιστάµενη κίνηση να µπορεί να γίνει ανεκτή. Αν υπάρχει διαφορά φάσης ανάµεσα στους δύο ήχους η συνολική ένταση θα µπορούσε να γίνει µικρότερη ανάλογα µε την διαφορά φάσης. 9

5) Θεωρούµε το Α πραγµατικό και γράφουµε σε µιγαδική µορφή i( k+ ωt ) i( k ωt) [ e ], η A Re e η ARe iωt i( k ωt) i( k+ ωt) ik e η η+ η ARe e + e ARe e + cos( ωt) A [ cos k cos( ωt) + sin ksin( ωt) ] Το συνιστάµενο κύµα είναι µια υπέρθεση δύο στάσιµων κυµάτων. Η γραφική αναπαράσταση για διάφορες τιµές του t, π / 4, π παρουσιάζεται στο παρακάτω σχήµα -6-4 - 4 6-6 -4-4 6-6 -4-4 6 - - - - - t t π / 4 t π -