Eenvoudige harmoniese beweging – probleme en oplossings

1. 'n Voorwerp vibreer met 'n frekwensie van 5 Hz na regs en links. Die voorwerp beweeg van ewewigspunt na die maksimum verplasing regswaarts. Bepaal die tydsinterval wat benodig word om die maksimum verplasing regswaarts elf keer te bereik.

A. 2.05

B. 2.20

C. 2.25

D. 2.50

Bekend:

Frekwensie (f) = die hoeveelheid vibrasie vir 1 sekonde = 5Hz

Periode (T) = die tydsinterval om een ​​vibrasie te doen = 1/f = 1/5 = 0.2 sekondes

Gesoek: Die tydsinterval wat benodig word om die maksimum verplasing elf keer regswaarts te bereik

oplossing:

Eenvoudige harmoniese beweging - probleme en oplossings 1Die patroon van die voorwerpvibrasie:

(1 vibrasie) : B → C → B → A → B

Vir een vibrasie voer die voorwerp vier vibrasies uit, naamlik B na C, C na B, B na A, A na B. Die tydsinterval wat vir 'n enkele vibrasie benodig word, is 0.2 sekondes / 4 = 0.05 sekondes.

Sien ook  Vloeistofstatika – probleme en oplossings

Die tydsinterval wat benodig word om die maksimum verplasing elf keer regswaarts te bereik = (10 x 0.2 sekondes) + 0.05 sekondes = 2 sekondes + 0.05 sekondes = 2.05 sekondes.

Die korrekte antwoord is A.

2. 'n Veer word aan 'n voorwerp gehang en gevibreer. Vir die vibrasiefrekwensie om die oorspronklike vibrasiefrekwensie te verdubbel, word die massa van die voorwerp verander na...

A. twee keer die massa van die oorspronklike lading

B. vier keer die massa van die oorspronklike lading

C. die helfte van die lasmassatyd

D. 'n kwart van die oorspronklike lasmassa

oplossing:

Die vergelyking van die frekwensie van die veer se vibrasie:

Eenvoudige harmoniese beweging - probleme en oplossings 2

f = frekwensie, k = konstante, m = massa van voorwerp

Sien ook  Massa en gewig – probleme en oplossings

Frekwensie (f) van die veer se vibrasie as k = 1 keer, m = 1 keer:

Eenvoudige harmoniese beweging - probleme en oplossings 3

Vir die frekwensie van (f) word die veervibrasie twee keer die massa (m) verander na 0.25 keer of 1/4 keer:

Eenvoudige harmoniese beweging - probleme en oplossings 4

Die korrekte antwoord is D.

3. 'n Veer met 'n konstante k = 1000 N/m word aan 'n voorwerp met 'n massa van 400 gram gehang. Die voorwerp word tot 5 cm regs getrek en dan losgelaat, sodat die voorwerp eenvoudige ossillerende harmoniekeBepaal die amplitude en frekwensie van die voorwerpossillasie.

Eenvoudige harmoniese beweging - probleme en oplossings 5

Bekend:

Veerkonstante (k) = 1000 N/m

Massa van voorwerp (m) = 400 gram = 0.4 kg

Amplitude (Δx) = 5 cm = 0.05 m

Gesoek: Amplitude en frekwensie van ossillasies

Sien ook  Die eerste wet van termodinamika - probleme en oplossings

oplossing:

Die amplitude van die veerossillasie = Δx = 5 cm.

Die frekwensie van ossillasies:

Eenvoudige harmoniese beweging - probleme en oplossings 6

Die korrekte antwoord is B.

Laat 'n boodskap