Једноставно хармонијско кретање – проблеми и решења

1. Објекат вибрира фреквенцијом од 5 Hz удесно и улево. Објекат се креће од тачке равнотеже до максималног померања удесно. Одредити временски интервал потребан да се достигне максимално померање удесно једанаест пута.

А. КСНУМКС

Б. КСНУМКС

Ц. КСНУМКС

Д. КСНУМКС

Познато:

Фреквенција (f) = количина вибрације за 1 секунду = 5 Hz

Период (Т) = временски интервал за једну вибрацију = 1/f = 1/5 = 0.2 секунде

Тражи се: Временски интервал потребан да се достигне максимално померање удесно једанаест пута

Решење:

Једноставно хармонијско кретање - проблеми и решења 1Образац вибрације објекта:

(1 вибрација): B → C → B → A → B

За једну вибрацију, објекат извршава четири вибрације које су B до C, C до B, B до A, A до B. Временски интервал потребан за једну вибрацију је 0.2 секунде / 4 = 0.05 секунди.

Временски интервал потребан да се достигне максимално померање удесно једанаест пута = (10 x 0.2 секунде) + 0.05 секунди = 2 секунде + 0.05 секунди = 2.05 секунди.

Тачан одговор је А.

2. Опруга је окачена о предмет и вибрира. Да би фреквенција вибрација удвостручила првобитну фреквенцију вибрација, маса предмета се мења на…

A. двоструко већа маса од првобитног терета

Б. четири пута већа маса од првобитног терета

C. половина времена масе оптерећења

D. четвртина оригиналне масе терета

Решење:

Једначина фреквенције вибрација опруге:

Једноставно хармонијско кретање - проблеми и решења 2

f = фреквенција, k = константа, m = маса објекта

Фреквенција (f) осцилације опруге ако је k = 1 пут, m = 1 пут:

Једноставно хармонијско кретање - проблеми и решења 3

Да би фреквенција (f) вибрација опруге била двоструко већа од масе (m), мења се на 0.25 пута или 1/4 пута:

Једноставно хармонијско кретање - проблеми и решења 4

Тачан одговор је Д.

3. Опруга са константом k = 1000 N/m је окачена о предмет масе 400 грама. Предмет се повуче удесно до 5 cm, а затим отпусти, тако да је предмет једноставни осцилујући хармоници . Одредити амплитуду и фреквенцију осциловања предмета.

Једноставно хармонијско кретање - проблеми и решења 5

Познато:

Константа опруге (k) = 1000 N/m

Маса објекта (m) = 400 грама = 0.4 kg

Амплитуда (Δx) = 5 цм = 0.05 м

Тражи се: Амплитуда и фреквенција осцилација

Решење:

Амплитуда осциловања опруге = Δx = 5 cm.

Фреквенција осцилација:

Једноставно хармонијско кретање - проблеми и решења 6

Тачан одговор је Б.

Оставите коментар