1. Un oggetto vibra con una frequenza di 5 Hz verso destra e verso sinistra. L'oggetto si muove dal punto di equilibrio al punto di massimo spostamento verso destra. Determinare l'intervallo di tempo necessario per raggiungere il punto di massimo spostamento verso destra per undici volte.
A 2.05
B. 2.20
C. 2.25
D. 2.50
Conosciuto :
Frequenza (f) = quantità di vibrazione per 1 secondo = 5 Hz
Periodo (T) = intervallo di tempo per eseguire una vibrazione = 1/f = 1/5 = 0.2 secondi
Ricerca: l'intervallo di tempo necessario per raggiungere lo spostamento massimo verso destra undici volte
soluzione:
Schema di vibrazione dell'oggetto:
(1 vibrazione) : B → C → B → A → B
Per una singola vibrazione, l'oggetto compie quattro vibrazioni: da B a C, da C a B, da B ad A, da A a B. L'intervallo di tempo necessario per una singola vibrazione è di 0.2 secondi / 4 = 0.05 secondi.
L'intervallo di tempo necessario per raggiungere lo spostamento massimo verso destra undici volte = (10 x 0.2 secondi) + 0.05 secondi = 2 secondi + 0.05 secondi = 2.05 secondi.
La risposta corretta è a.
2. Una molla viene appesa a un oggetto e fatta vibrare. Affinché la frequenza di vibrazione raddoppi la frequenza di vibrazione originale, la massa dell'oggetto viene modificata in…
A. il doppio della massa del carico originale
B. quattro volte la massa del carico originale
C. metà del tempo di massa del carico
D. un quarto della massa di carico originale
soluzione:
L'equazione della frequenza di vibrazione della molla:
f = frequenza, k = costante, m = massa dell'oggetto
Frequenza (f) della vibrazione della molla se k = 1 volta, m = 1 volta:
Affinché la frequenza di vibrazione della molla (f) sia il doppio della massa (m), questa viene modificata a 0.25 volte o 1/4:
La risposta corretta è d.
3. Una molla con costante elastica k = 1000 N/m è appesa a un oggetto di massa pari a 400 grammi. L'oggetto viene tirato verso destra fino a 5 cm, quindi rilasciato, in modo che l'oggetto oscilli in modo armonico semplice . Determinare l'ampiezza e la frequenza dell'oscillazione dell'oggetto.
Conosciuto :
Costante elastica della molla (k) = 1000 N/m
Massa dell'oggetto (m) = 400 grammi = 0.4 kg
Ampiezza (Δx) = 5 cm = 0.05 m
Si cercano: ampiezza e frequenza delle oscillazioni
soluzione:
L'ampiezza dell'oscillazione della molla = Δx = 5 cm.
La frequenza delle oscillazioni:
La risposta corretta è b.
