4 dæmi um einfaldar spurningar um pendúl Einfaldur pendúl
1. Einfaldur pendúl er gerður úr 40 cm löngum streng og 100 grömmum lóði er hengt neðst á strengnum. Ef þyngdarhröðunin er 10 m/s2 Þannig að sveiflutíðni og sveiflutíðni einfalda pendúlsins eru...
Umræða
Það er vitað :
Lengd reipis (l) = 40 cm = 0,4 metrar
Þyngdarhröðun (g) = 10 m/s2
Spurði Tímabil (T) og tíðni (f)
Jawab :
Einföld formúla fyrir pendúlstímabil :
Lýsing: T = tímabil, l = lengd reipis, g = þyngdarhröðun
Tímabil einfalds pendúls :
Einföld pendúlstíðni :
Aðferð 1:
f = 1/T = 1/1,256 = 0,8 Hertz
Aðferð 2:
2. Reiknið út lengd strengsins á pendúlklukku sem slær einu sinni á sekúndu.
Umræða
Það er vitað :
Tímabil (T) = 1 sekúndur
Þyngdarhröðun (g) = 10 m/s2
Spurði Lengd vírs (l)
Jawab :
Formúla fyrir strengjatímabil :
Lengd strengs :
3. Einfaldur pendúl hefur 50 cm streng og 50 gramma lóð. Hæsti punktur lóðsins er 10 cm fyrir ofan lægsta punktinn. Ef þyngdarhröðunin er 10 m/s2, ákvarða (a) sveiflutíðni og sveiflutíðni pendúlsins (b) hraða farmsins á lægsta punkti.
Umræða
Það er vitað :
Lengd reipis (l) = 90 cm = 0,9 metrar
Þyngdarhröðun (g) = 10 m/s2
Hæðarbreyting (h) = 20 cm = 0,2 metrar
Spurði (a) T og f (b) v
Jawab :
(A) Tímabil (T) og tíðni (f) einfalds pendúls
tímabil
Tíðni:
f = 1/T = 1/1,884 = 0,53 Hertz.
(B) Hraði (v) álagsins á lægsta punkti
Þessi spurning tengist lögmál um varðveislu vélrænnar orku.
Á hæsta punkti hefur byrðin hámarks þyngdarorku og enga hreyfiorku því hún er kyrr um stund þegar hún snýr við stefnu. Þegar byrðin byrjar að hreyfast niður á við breytist þyngdarorkan í hreyfiorku. Á lægsta punkti breytist öll þyngdarorkan í hreyfiorku. Þess vegna er hreyfiorka byrðinnar hámarks á lægsta punkti og þyngdarorkan núll.
Upphafleg vélræn orka = þyngdarorkuorka = mgh
Lokavélræn orka = hreyfiorka = ½ mV2
Lögmál um varðveislu vélrænnar orku :
Upphafleg vélræn orka = loka vélræn orka
Þyngdarorkuorka = hreyfiorka
mgh = ½ mv2
2 gh = v2
(2)(10)(0,2) = v2
4 = v2
v = 2 m/s
4. Veggklukka á yfirborði jarðar virkar með því að nota hreyfingu sveiflandi pendúls. Ef klukkan væri flutt um borð í geimstöð og langt frá geimhlutum, þá...
A. klukkuvísarnir hreyfast hraðar
B. klukkuvísarnir hreyfast ekki
C. Klukkan virkar nákvæmari
D. pendúllinn sveiflast hægar
E. pendúllinn sveiflast á lægri tíðni
Umræða
Á yfirborði jarðar getur pendúl hreyfst vegna þyngdarkrafts jarðar sem verkar á hann. Aftur á móti er þyngdarkrafturinn í geimnum næstum núll, þannig að klukkuvísarnir standa kyrrir.
Rétta svarið er B.
