1. Een object trilt met een frequentie van 5 Hz naar rechts en naar links. Het object beweegt van het evenwichtspunt naar de maximale uitwijking naar rechts. Bepaal de tijdsduur die nodig is om de maximale uitwijking naar rechts elf keer te bereiken.
Een 2.05
B. 2.20
C. 2.25
D. 2.50
Bekend:
Frequentie (f) = de hoeveelheid trilling gedurende 1 seconde = 5 Hz
Periode (T) = het tijdsinterval voor één trilling = 1/f = 1/5 = 0.2 seconden
Gevraagd: Het tijdsinterval dat nodig is om de maximale verplaatsing naar rechts te bereiken bij elf keer de tijdsinterval naar rechts
oplossing:
Het trillingspatroon van het object:
(1 trilling) : B → C → B → A → B
Voor één trilling voert het object vier trillingen uit: van B naar C, van C naar B, van B naar A en van A naar B. De tijdsduur voor één trilling is 0.2 seconden / 4 = 0.05 seconden.
Het tijdsinterval dat nodig is om de maximale verplaatsing naar rechts elf keer te bereiken = (10 x 0.2 seconden) + 0.05 seconden = 2 seconden + 0.05 seconden = 2.05 seconden.
Het juiste antwoord is A.
2. Een veer wordt opgehangen aan een voorwerp en in trilling gebracht. Om de trillingsfrequentie te verdubbelen ten opzichte van de oorspronkelijke trillingsfrequentie, wordt de massa van het voorwerp veranderd in…
A. tweemaal de massa van de oorspronkelijke lading
B. viermaal de massa van de oorspronkelijke lading
C. de helft van de belasting massa tijd
D. een kwart van de oorspronkelijke massa van de lading
oplossing:
De vergelijking voor de trillingsfrequentie van de veer:
f = frequentie, k = constante, m = massa van het object
Frequentie (f) van de veertrilling als k = 1 keer, m = 1 keer:
Om de frequentie (f) van de veertrilling tweemaal zo groot te maken, wordt de massa (m) veranderd naar 0.25 keer of 1/4 keer:
Het juiste antwoord is D.
3. Aan een veer met een veerconstante k = 1000 N/m hangt een voorwerp met een massa van 400 gram. Het voorwerp wordt 5 cm naar rechts getrokken en vervolgens losgelaten, waardoor het voorwerp eenvoudige trillingen uitvoert . Bepaal de amplitude en frequentie van de trilling van het voorwerp.
Bekend:
Veerconstante (k) = 1000 N/m
Massa van het object (m) = 400 gram = 0.4 kg
Amplitude (Δx) = 5 cm = 0.05 m
Gezocht: Amplitude en frequentie van trillingen
oplossing:
De amplitude van de veeroscillatie = Δx = 5 cm.
De frequentie van de trillingen:
Het juiste antwoord is B.
