1. Dve preprosti nihali sta na dveh različnih mestih. Dolžina drugega nihala je 0.4-kratnik dolžine prvega nihala, gravitacijski pospešek, ki ga doživlja drugo nihalo, pa je 0.9 - kratnik gravitacijskega pospeška, ki ga doživlja prvo nihalo. Določite primerjavo frekvence prvega nihala s frekvenco drugega nihala.
A. 2/3
B. 3/2.
C. 4/9
D. 9/4
Znano:
Dolžina vrvice prvega nihala (l1 ) = 1
Dolžina vrvice drugega nihala (l2 ) = 0.4 (l1 ) = 0.4 (1) = 0.4
Pospešek zaradi gravitacije prvega nihala (g1 ) = 1
Pospešek zaradi gravitacije drugega nihala (g² ) = 0.9 (1) = 0.9
Iščemo: Primerjavo frekvence prvega nihala (f1 ) z drugim nihalom (f2 ).
Rešitev:
Primerjava frekvence prvega nihala (f1 ) z drugim nihalom (f2 ) :
Pravilen odgovor je A.
2. Predmet je obešen na en konec vrvice in nato izvaja preprosto harmonično gibanje s frekvenco 0.5 herca. Če dolžino vrvice štirikrat povečamo glede na začetno dolžino, potem določimo periodo harmoničnega gibanja.
A. ¼ sekunde
B. ½ sekunde
C. 2 sekundi
D. 4 sekunde
Znano:
Frekvenca nihala (f) = 0.5 Hz
Želeno: Določite periodo (T) nihala, če je dolžina vrvice (l) štirikrat večja od začetne dolžine.
Rešitev:
Obdobje prvega nihala:
Začetna dolžina vrvice:
Če dolžino vrvice povečamo za štirikratnik začetne dolžine:
Potem je obdobje nihala:
Čas gibanja je 4 sekunde.
Pravilen odgovor je D.
3. Dve nihali z enako dolžino vrvice, vendar je masa drugega nihala štirikrat večja od mase prvega nihala. Če je f1 frekvenca prvega nihala in f2 frekvenca drugega nihala, potem določite razmerje med f1 in f2.
A. f1 = f2
B. f1 = 2f2
C. f² = 2f1
D. f1 = 4f2
Rešitev:
Enačba frekvence preprostega nihala:
f = frekvenca, g = gravitacijski pospešek, l = dolžina vrvice
Na podlagi zgornje enačbe lahko sklepamo, da masa ne vpliva na frekvenco preprostega nihala.
Pravilen odgovor je A.
4. Spodnje količine, ki ne vplivajo na periodo preprostega nihala, so ...
A. dolžina vrvice in masa predmeta
B. dolžina vrvice in pospešek zaradi gravitacije
C. masa predmeta in začetni kot
D. dolžina vrvice in začetni kot
Rešitev:
Enačba obdobja preprostega nihala:
T = periodo, g = gravitacijski pospešek, l = dolžino vrvice
Na podlagi zgornje formule lahko sklepamo, da dolžina palice ( l) in gravitacijski pospešek (g) vplivata na periodo preprostega nihala . Sicer pa masa telesa in začetni kot ne vplivata na periodo preprostega nihala m.
Pravilen odgovor je C.
5. Vrv preprostega nihala je narejena iz najlona. Na enem koncu vrvi je obešena masa 10 gramov, dolžina vrvi pa je 1 meter. Če je ustvarjena frekvenca dvakrat večja od začetne frekvence, je treba dolžino vrvi spremeniti v…
A. 0.25 metra
B. 0.50 metra
C. 2.0 metra
D. 4.0 metra
Znano:
Masa ne vpliva na frekvenco preprostega nihala.
Dolžina vrvice preprostega nihala (l) = 1 meter
Iščemo: določiti dolžino vrvi, če je frekvenca dvakrat večja od začetne frekvence.
Rešitev:
Začetna frekvenca preprostega nihala:
Frekvenca preprostega nihala je dvakrat večja od začetne frekvence:
Da se končna frekvenca podvoji, je treba dolžino nihala spremeniti na 0.25 metra.
Pravilen odgovor je A.
