Jednoduchý harmonický pohyb – problémy a riešenia

1. Predmet vibruje s frekvenciou 5 Hz doprava a doľava. Predmet sa pohybuje z rovnovážneho bodu do maximálneho bodu. výtlak vpravo. Určte časový interval potrebný na dosiahnutie maximálneho posunu vpravo jedenásťkrát.

A. 2.05

B. 2.20

C. 2.25

D. 2.50

Známe:

Frekvencia (f) = množstvo vibrácií počas 1 sekundy = 5 Hz

Obdobie (T) = časový interval na vykonanie jednej vibrácie = 1/f = 1/5 = 0.2 sekundy

Hľadá sa: Časový interval potrebný na dosiahnutie maximálneho posunu doprava jedenásťkrát

riešenie:

Jednoduchý harmonický pohyb - problémy a riešenia 1Vzor vibrácií objektu:

(1 vibrácia): B → C → B → A → B

Pri jednej vibrácii objekt vykoná štyri vibrácie: B až C, C až B, B až A, A až B. Časový interval potrebný pre jednu vibráciu je 0.2 sekundy / 4 = 0.05 sekundy.

Pozri tiež  Statika tekutín – problémy a riešenia

Časový interval potrebný na dosiahnutie maximálneho posunu doprava jedenásťkrát = (10 x 0.2 sekundy) + 0.05 sekundy = 2 sekundy + 0.05 sekundy = 2.05 sekundy.

Správna odpoveď je A.

2. Pružina je zavesená na predmete a vibruje. Aby sa frekvencia vibrácií zdvojnásobila oproti pôvodnej frekvencii vibrácií, hmotnosť predmetu sa zmení na…

A. dvojnásobok hmotnosti pôvodného nákladu

B. štvornásobok hmotnosti pôvodného zaťaženia

C. polovica času hmotnosti zaťaženia

D. štvrtina pôvodnej hmotnosti nákladu

riešenie:

Rovnica frekvencie vibrácií pružiny:

Jednoduchý harmonický pohyb - problémy a riešenia 2

f = frekvencia, k = konštanta, m = hmotnosť objektu

Pozri tiež  Hmotnosť a hmotnosť – problémy a riešenia

Frekvencia (f) vibrácií pružiny, ak k = 1-krát, m = 1-krát:

Jednoduchý harmonický pohyb - problémy a riešenia 3

Aby frekvencia vibrácií pružiny (f) bola dvojnásobkom hmotnosti (m), zmení sa na 0.25-násobok alebo 1/4-násobok:

Jednoduchý harmonický pohyb - problémy a riešenia 4

Správna odpoveď je D.

3. Pružina s konštantnou silou k = 1000 N/m je zavesená na predmete s hmotnosťou 400 gramov. Predmet sa potiahne doprava až o 5 cm a potom sa uvoľní, čím sa predmet... jednoduché oscilačné harmonickéUrčte amplitúdu a frekvenciu kmitania objektu.

Jednoduchý harmonický pohyb - problémy a riešenia 5

Známe:

Konštanta pružiny (k) = 1000 N/m

Hmota objektu (m) = 400 gramov = 0.4 kg

Amplitúda (Δx) = 5 cm = 0.05 m

Hľadaný: Amplitúda a frekvencia kmitov

Pozri tiež  Prvý termodynamický zákon - problémy a riešenia

riešenie:

Amplitúda kmitania pružiny = Δx = 5 cm.

Frekvencia kmitov:

Jednoduchý harmonický pohyb - problémy a riešenia 6

Správna odpoveď je B.

Pridať komentár