Harmoniese vibrasieformule van 'n eenvoudige pendulum

Voorbeeldvrae en formules vir harmoniese vibrasies van 'n eenvoudige pendulum

Eenvoudige harmoniese vibrasie

1. 'n Voorwerp vibreer teen 'n frekwensie van 5 Hz in 'n links-regs rigting. Die voorwerp begin van sy ewewigsposisie na regs beweeg. Die tyd wat benodig word om die heel regterkantste punt elf keer te bereik, is….

1. 2,05
2. 2,20
3. 2,25
4. 2,50

Bespreking
Dit is bekend dat:
Frekwensie (f) = aantal vibrasies per sekonde = 5 Hz
Periode (T) = tyd om een ​​vibrasie uit te voer = 1/f = 1/5 = 0,2 sekondes
Gevra: Die tyd wat nodig is om die heel regterkantste punt elf keer te bereik, is….
Antwoord:
Voorwerpbewegingspatroon (1 vibrasie): B → C → B → A → B
Tydens 1 vibrasie maak die voorwerp 4 bewegings, naamlik B na C, C na B, B na A, A na B.
Die tyd wat benodig word om een ​​beweging uit te voer, is 0,2 sekondes / 4 = 0,05 sekondes.

Dus die tyd wat benodig word om die heel regterkantste punt (C) elf keer 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 met 'n las gehang en gevibreer. Om die vibrasiefrekwensie dubbel die oorspronklike vibrasiefrekwensie te maak, word die massa van die las verander na...

1. twee keer die oorspronklike lasmassa
2. vier keer die oorspronklike lasmassa
3. die helfte van die oorspronklike lasmassa
4. 'n kwart van die oorspronklike vragmassa

Bespreking
Die formule vir die frekwensie van veervibrasie:
Inligting:
f = frekwensie, k = veerkonstante, m = massa van las
Frekwensie (f) van veervibrasie as k = 1 keer, m = 1 keer:
Sodat die frekwensie (f) van die veervibrasie 2 keer word, word die massa (m) verander na 0,25 keer of 1/4 keer:
Die korrekte antwoord is D.

Eenvoudige pendulum

3. Twee eenvoudige pendulums is op twee verskillende plekke. Die lengte van die tweede pendulum se tou is 0,4 keer die lengte van die eerste pendulum se tou, en die versnelling as gevolg van swaartekrag by die tweede pendulum se plek is 0,9 keer die versnelling as gevolg van swaartekrag by die eerste pendulum se plek. Die verhouding van die frekwensie van die eerste pendulum tot die frekwensie van die tweede pendulum is….

1. 2/3
2. 3/2
3. 4/9
4. 9/4

Bespreking
Dit is bekend dat:
Lengte van die eerste pendulumsnaar (l₁) = 1
Die lengte van die tweede pendulumsnaar (l₂) = 0,4 (l₁) = 0,4 (1) = 0,4
Versnelling as gevolg van swaartekrag by die plek van die eerste pendulum (g₁) = 1
Versnelling as gevolg van swaartekrag by die tweede pendulumposisie (g₂) = 0,9 (1) = 0,9
Gevra: Vergelyking van die frekwensie van die eerste pendulum (f₁) met die frekwensie van die tweede pendulum (f₂)
Antwoord:
Die frekwensie van die eerste pendulum (f₁):
Die frekwensie van die tweede pendulum (f₂):
Vergelyking van die frekwensie van die eerste pendulum (f₁) met die frekwensie van die tweede pendulum (f₂):

Die korrekte antwoord is A.

4. 'n Las word aan 'n tou gehang en kry 'n defleksie sodat dit eenvoudige harmoniese beweging met 'n frekwensie van 0,5 Hz uitvoer. As die tou tot 4 keer sy oorspronklike lengte verleng word, is die periode….

1. ¼ sekonde
2. ½ sekonde
3. 2 detik
4. 4 detik

Bespreking
Dit is bekend dat:
Pendulumfrekwensie (f) = 0,5 hz
Gevra: Wat is die periode (T) van die pendulum as die lengte van die tou (l) 4 keer sy oorspronklike lengte word?
Antwoord:
Aanvanklike pendulumperiode:
Aanvanklike lengte van die tou:
As die tou tot 4 keer sy oorspronklike lengte verleng word:
Dus is die periode van die pendulum:
Die periode van die pendulum is 4 sekondes.
Die korrekte antwoord is D.