Eksempelspørgsmål om simple penduler Simpelt pendul

4 eksempler på simple pendulspørgsmål Simpelt pendul

1. Et simpelt pendul består af en snor, der er 40 cm lang, og en vægt på 100 gram hænges i den nederste ende af snoren. Hvis tyngdeaccelerationen er 10 m/s² Så perioden og frekvensen af ​​det simple pendul er...
Diskussion
Det er kendt :
Reblængde (l) = 40 cm = 0,4 meter
Tyngdeacceleration (g) = 10 m/s²
Spurgte Periode (T) og frekvens (f)
Jawab :
Simpel formel for pendulperiode :
Beskrivelse: T = periode, l = reblængde, g = tyngdeacceleration
Periode for et simpelt pendul :
Simpel pendulfrekvens :
Metode 1:
f = 1/T = 1/1,256 = 0,8 Hertz
Metode 2:
2. Beregn længden af ​​strengen på et pendul, der slår én gang i sekundet.
Diskussion
Det er kendt :
Periode (T) = 1 sekund
Tyngdeacceleration (g) = 10 m/s²
Spurgte Trådlængde (l)
Jawab :
Formel for strengperiode :
Strenglængde :
3. Et simpelt pendul har en 50 cm snor og en lod på 50 gram. Lodets højeste punkt er 10 cm over det laveste punkt. Hvis tyngdeaccelerationen er 10 m/s², bestem (a) pendulets periode og frekvens (b) lastens hastighed på det laveste punkt.
Diskussion
Det er kendt :
Reblængde (l) = 90 cm = 0,9 meter
Tyngdeacceleration (g) = 10 m/s²
Ændring i højde (h) = 20 cm = 0,2 meter
Spurgte : (a) T og f (b) v
Jawab :
(A) Periode (T) og frekvens (f) for et simpelt pendul
Periode
Frekvens:
f = 1/T = 1/1,884 = 0,53 Hertz.
(B) Lastens hastighed (v) på dens laveste punkt
Dette spørgsmål er relateret til loven om bevarelse af mekanisk energi.
På sit højeste punkt har lasten maksimal gravitationel potentiel energi og ingen kinetisk energi, fordi den er stationær i et øjeblik, hvorefter den ændrer retning. Når lasten begynder at bevæge sig nedad, omdannes den gravitationelle potentielle energi til kinetisk energi. På sit laveste punkt omdannes al gravitationel potentiel energi til kinetisk energi. Derfor er lastens kinetiske energi på sit laveste punkt maksimal, og dens gravitationelle potentielle energi er nul.
Indledende mekanisk energi = gravitationel potentiel energi = mgh
Slutmekanisk energi = kinetisk energi = ½ mV²
Lov om bevarelse af mekanisk energi :
Indledende mekanisk energi = endelig mekanisk energi
Gravitationspotentiel energi = kinetisk energi
mgh = ½ mv²
2 gh = v²
(2)(10)(0,2) = v²
4 = v²
v = 2 m/s

4. Et vægur på Jordens overflade fungerer ved at udnytte bevægelsen af ​​et svingende pendul. Hvis uret blev båret ombord på en rumstation og langt væk fra rumobjekter, så...

A. urets visere bevæger sig hurtigere

B. urets visere bevæger sig ikke

C. Uret fungerer mere præcist

D. pendulet svinger langsommere

E. pendulet svinger med en lavere frekvens

Diskussion

På jordens overflade kan pendulet bevæge sig på grund af tilstedeværelsen af tyngdekraften Jorden virker på pendulet. I modsætning hertil er den resulterende tyngdekraft i det ydre rum tæt på nul, så urets visere bevæger sig ikke.

Det rigtige svar er B.