4 Esempi di domande sul pendolo semplice Pendolo semplice
1. Un pendolo semplice è costituito da una corda lunga 40 cm e un peso di 100 grammi è appeso all'estremità inferiore della corda. Se l'accelerazione di gravità è 10 m/s2 Quindi il periodo e la frequenza del pendolo semplice sono...
Discussione
È conosciuto :
Lunghezza della corda (l) = 40 cm = 0,4 metri
Accelerazione di gravità (g) = 10 m/s2
Chiesto : Periodo (T) e frequenza (f)
Jawab :
Formula del periodo del pendolo semplice :
Descrizione: T = periodo, l = lunghezza della corda, g = accelerazione di gravità
Periodo di un pendolo semplice :
frequenza del pendolo semplice :
Metodo 1:
f = 1/T = 1/1,256 = 0,8 Hertz
Metodo 2:
2. Calcola la lunghezza della corda di un orologio a pendolo che batte una volta al secondo.
Discussione
È conosciuto :
Periodo (T) = 1 secondi
Accelerazione di gravità (g) = 10 m/s2
Chiesto : Lunghezza del filo (l)
Jawab :
Formula del periodo della stringa :
Lunghezza della corda :
3. Un pendolo semplice ha una corda di 50 cm e un peso di 50 grammi. Il punto più alto del peso è 10 cm sopra il punto più basso. Se l'accelerazione di gravità è 10 m/s2, determinare (a) il periodo e la frequenza del pendolo (b) la velocità del carico nel punto più basso.
Discussione
È conosciuto :
Lunghezza della corda (l) = 90 cm = 0,9 metri
Accelerazione di gravità (g) = 10 m/s2
Variazione di altezza (h) = 20 cm = 0,2 metri
Chiesto : (a) T e f (b) v
Jawab :
(A) Periodo (T) e frequenza (f) di un pendolo semplice
periodo
Frequenza:
f = 1/T = 1/1,884 = 0,53 Hertz.
(B) Velocità (v) del carico nel suo punto più basso
Questa domanda è correlata a legge di conservazione dell'energia meccanica.
Nel punto più alto, il carico possiede la massima energia potenziale gravitazionale e nessuna energia cinetica perché si ferma per un istante prima di invertire la direzione. Quando il carico inizia a scendere, l'energia potenziale gravitazionale si converte in energia cinetica. Nel punto più basso, tutta l'energia potenziale gravitazionale si converte in energia cinetica. Pertanto, nel punto più basso, l'energia cinetica del carico è massima e la sua energia potenziale gravitazionale è pari a zero.
Energia meccanica iniziale = energia potenziale gravitazionale = mgh
Energia meccanica finale = energia cinetica = ½ mv2
Legge di conservazione dell'energia meccanica :
Energia meccanica iniziale = energia meccanica finale
Energia potenziale gravitazionale = energia cinetica
mgh = ½ mv2
2 gh = v2
(2)(10)(0,2) = v2
4 = v2
v = 2 m/s
4. Un orologio da parete sulla superficie terrestre funziona grazie al movimento di un pendolo oscillante. Se l'orologio fosse portato a bordo di una stazione spaziale, lontano da oggetti spaziali, allora...
A. Le lancette dell'orologio si muovono più velocemente
B. Le lancette dell'orologio non si muovono
C. L'orologio funziona con maggiore precisione
D. il pendolo oscilla più lentamente
E. il pendolo oscilla a una frequenza inferiore
Discussione
Sulla superficie della terra, il pendolo può muoversi grazie alla presenza di forza gravitazionale La Terra agisce sul pendolo. Al contrario, nello spazio, la forza gravitazionale risultante è prossima allo zero, quindi le lancette dell'orologio non si muovono.
La risposta corretta è B.
