1. גוף רוטט בתדר של 5 הרץ ימינה ושמאלה. הגוף נע מנקודת שיווי משקל למקסימום עקירה ימינה. קבע את מרווח הזמן הנדרש כדי להגיע לתזוזה המקסימלית ימינה אחת עשרה פעמים.
A. 2.05
B. 2.20
ג. 2.25
ד. 2.50
ידוע:
תדירות (f) = כמות הרטט למשך שנייה אחת = 5 הרץ
תקופה (T) = ה- מרווח זמן לביצוע רטט אחד = 1/f = 1/5 = 0.2 שניות
מבוקש: מרווח הזמן הנדרש כדי להגיע לתזוזה המקסימלית אחת עשרה פעמים ימינה
פתרון:
דפוס רטט האובייקט:
(1 ויברציה): B → C → B → A → B
עבור רטט אחד, העצם מבצע ארבע רטט שהן B ל-C, C ל-B, B ל-A, A ל-B. מרווח הזמן הנדרש לרטט יחיד הוא 0.2 שניות / 4 = 0.05 שניות.
מרווח הזמן הנדרש כדי להגיע לתזוזה המקסימלית אחת עשרה פעמים ימינה = (10 x 0.2 שניות) + 0.05 שניות = 2 שניות + 0.05 שניות = 2.05 שניות.
התשובה הנכונה היא A.
2. קפיץ תלוי על חפץ ומפעיל רוטט. כדי שתדר הרטט יכפיל את תדר הרטט המקורי, מסת החפץ משתנה ל...
א. כפול מסה של המטען המקורי
ב. פי ארבעה ממסת המטען המקורי
ג. חצי מזמן מסת העומס
ד. רבע ממסת העומס המקורית
פתרון:
משוואת תדירות התנודה של הקפיץ:
f = תדירות, k = קבוע, m = מסת העצם
תדירות (f) של תנודת הקפיץ אם k = פעם אחת, m = פעם אחת:
כדי שתדירות (f) תדירות הרטט של הקפיץ תהיה כפולה מהמסה (m) משתנה לפי 0.25 או פי 1/4:
התשובה הנכונה היא ד.
3. קפיץ עם קבוע k = 1000 ניוטון למטר תלוי על חפץ בעל מסה של 400 גרם. החפץ נמשך ימינה עד 5 ס"מ, ואז משתחרר, כך שהחפץ הרמוניות מתנדנדות פשוטותקבע את המשרעת והתדירות של תנודת האובייקט.
ידוע:
קבוע הקפיץ (k) = 1000 ניוטון למטר
מסה של חפץ (מ') = 400 גרם = 0.4 ק"ג
משרעת (Δx) = 5 ס"מ = 0.05 מטר
מבוקש: משרעת ותדירות תנודות
פתרון:
משרעת תנודת הקפיץ = Δx = 5 ס"מ.
תדירות התנודות:
התשובה הנכונה היא ב'.
