Eenvoudige harmoniese beweging – probleme en oplossings

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

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

Gewenste: 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.

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

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 so ver as 5 cm na regs getrek en dan losgelaat, sodat die voorwerp eenvoudige ossillerende harmonieke is . Bepaal die amplitude en frekwensie van die voorwerp se ossillasie.

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

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