Mfano wa maswali ya pendulum rahisi Pendulum rahisi

Mifano 4 ya Maswali Rahisi ya Pendulum Pendulum Rahisi

1. Pendulum rahisi ina uzi wenye urefu wa sentimita 40 na uzito wa gramu 100 huning'inizwa kwenye ncha ya chini ya uzi. Ikiwa kasi inayotokana na uvutano ni 10 m/s² Kwa hivyo kipindi na marudio ya pendulum rahisi ni...
Majadiliano
Inajulikana :
Urefu wa kamba (l) = 40 cm = mita 0,4
Kuongeza kasi kutokana na mvuto (g) = 10 m/s²
Aliuliza Kipindi (T) na masafa (f)
Jawab :
Fomula rahisi ya kipindi cha pendulum :
Maelezo: T = kipindi, l = urefu wa kamba, g = kasi kutokana na mvuto
Kipindi cha pendulum rahisi :
Masafa rahisi ya pendulum :
Mbinu ya 1:
f = 1/T = 1/1,256 = 0,8 Hertz
Mbinu ya 2:
2. Hesabu urefu wa kamba kwenye saa ya pendulum inayopiga mara moja kwa sekunde.
Majadiliano
Inajulikana :
Kipindi (T) = sekunde 1
Kuongeza kasi kutokana na mvuto (g) = 10 m/s²
Aliuliza Urefu wa waya (l)
Jawab :
Fomula ya kipindi cha kamba :
Urefu wa kamba :
3. Pendulum rahisi ina kamba ya sentimita 50 na uzito wa gramu 50. Sehemu ya juu zaidi ya uzito ni sentimita 10 juu ya sehemu ya chini kabisa. Ikiwa kasi inayotokana na uvutano ni mita 10 kwa sekunde², amua (a) kipindi na marudio ya pendulum (b) kasi ya mzigo katika sehemu ya chini kabisa.
Majadiliano
Inajulikana :
Urefu wa kamba (l) = 90 cm = mita 0,9
Kuongeza kasi kutokana na mvuto (g) = 10 m/s²
Mabadiliko ya urefu (h) = 20 cm = mita 0,2
Aliuliza : (a) T na f (b) v
Jawab :
(A) Kipindi (T) na masafa (f) ya pendulum rahisi
kipindi
Mara kwa mara:
f = 1/T = 1/1,884 = 0,53 Hertz.
(B) Kasi (v) ya mzigo katika sehemu yake ya chini kabisa
Swali hili linahusiana na sheria ya uhifadhi wa nishati ya mitambo.
Katika sehemu yake ya juu zaidi, mzigo una nishati ya juu zaidi ya uwezo wa mvuto na hauna nishati ya kinetiki kwa sababu husimama kwa muda mfupi unapogeuza mwelekeo. Mzigo unapoanza kushuka chini, nishati ya uwezo wa mvuto hubadilishwa kuwa nishati ya kinetiki. Katika sehemu yake ya chini kabisa, nishati yote ya uwezo wa mvuto hubadilishwa kuwa nishati ya kinetiki. Kwa hivyo, katika sehemu yake ya chini kabisa, nishati ya kinetiki ya mzigo iko katika kiwango chake cha juu na nishati yake ya uwezo wa mvuto ni sifuri.
Nishati ya awali ya mitambo = nishati inayowezekana ya uvutano = mgh
Nishati ya mwisho ya mitambo = nishati ya kinetiki = ½ mv²
Sheria ya uhifadhi wa nishati ya mitambo :
Nishati ya awali ya mitambo = nishati ya mwisho ya mitambo
Nishati ya uwezo wa mvuto = nishati ya kinetiki
mg = ½ mv²
2 gh = v²
(2)(10)(0,2) = v²
4 = v²
v = 2 m/s

4. Saa ya ukutani kwenye uso wa Dunia hufanya kazi kwa kutumia mwendo wa pendulum inayozunguka. Ikiwa saa ingebebwa ndani ya kituo cha anga za juu na mbali na vitu vya anga za juu, basi...

A. Mikono ya saa husogea haraka zaidi

B. mikono ya saa haisogei

C. Saa inafanya kazi kwa usahihi zaidi

D. pendulum husogea polepole zaidi

E. pendulum huzunguka kwa masafa ya chini

Majadiliano

Juu ya uso wa dunia, pendulum inaweza kusogea kwa sababu ya uwepo wa nguvu ya uvutano Dunia hutenda kazi kwenye pendulum. Kwa upande mwingine, katika anga za nje, nguvu ya uvutano inayotokana ni karibu na sifuri, kwa hivyo mikono ya saa haisogei.

Jibu sahihi ni B.