Fomula ya mtetemo wa harmonic ya pendulum rahisi

Mifano ya maswali na fomula za mitetemo ya harmonic ya pendulum rahisi

Mtetemo rahisi wa harmonic

1. Kitu hutetemeka kwa masafa ya 5 Hz katika mwelekeo wa kushoto-kulia. Kitu huanza kusogea kutoka nafasi yake ya usawa hadi kulia. Muda unaohitajika kufikia sehemu ya kulia zaidi mara kumi na moja ni….

1. 2,05
2. 2,20
3. 2,25
4. 2,50

Majadiliano
Inajulikana kwamba:
Masafa (f) = idadi ya mitetemo kwa sekunde = 5 Hz
Kipindi (T) = muda wa kufanya mtetemo mmoja = 1/f = 1/5 = sekunde 0,2
Aliuliza: Muda unaohitajika kufikia hatua sahihi mara kumi na moja ni….
Jibu:
Muundo wa mwendo wa kitu (mtetemo 1): B → C → B → A → B
Wakati wa mtetemo 1, kitu hufanya mienendo 4, yaani B hadi C, C hadi B, B hadi A, A hadi B.
Muda unaohitajika kufanya harakati moja ni sekunde 0,2 / 4 = sekunde 0,05.

Kwa hivyo muda unaohitajika kufikia sehemu sahihi zaidi (C) mara kumi na moja = (sekunde 10 x 0,2) + sekunde 0,05 = sekunde 2 + sekunde 0,05 = sekunde 2,05.
Jibu sahihi ni A.

2. Chemchemi huning'inizwa na mzigo na kutetemeka. Ili kufanya masafa ya mtetemo kuwa mara mbili ya masafa ya awali ya mtetemo, uzito wa mzigo hubadilishwa kuwa...

1. mara mbili ya uzito wa awali wa mzigo
2. mara nne ya uzito wa awali wa mzigo
3. nusu ya uzito wa awali wa mzigo
4. robo ya uzito wa awali wa mzigo

Majadiliano
Fomula ya masafa ya mtetemo wa chemchemi:
Taarifa:
f = masafa, k = kigezo cha chemchemi, m = uzito wa mzigo
Mara kwa mara (f) ya mtetemo wa chemchemi ikiwa k = mara 1, m = mara 1:
Ili masafa (f) ya mtetemo wa chemchemi yawe mara 2, uzito (m) hubadilishwa kuwa mara 0,25 au mara 1/4:
Jibu sahihi ni D.

Pendulum rahisi

3. Pendulum mbili rahisi ziko katika maeneo mawili tofauti. Urefu wa kamba ya pendulum ya pili ni mara 0,4 ya urefu wa kamba ya pendulum ya kwanza, na kasi inayotokana na mvuto katika eneo la pendulum ya pili ni mara 0,9 ya kasi inayotokana na mvuto katika eneo la pendulum ya kwanza. Uwiano wa masafa ya pendulum ya kwanza na masafa ya pendulum ya pili ni….

1. 2/3
2. 3/2
3. 4/9
4. 9/4

Majadiliano
Inajulikana kwamba:
Urefu wa kamba ya kwanza ya pendulum (l₁= 1
Urefu wa kamba ya pili ya pendulum (l₂) = 0,4 (l₁) = 0,4 (1) = 0,4
Kuongeza kasi kutokana na mvuto katika eneo la pendulum ya kwanza (g₁= 1
Kuongeza kasi kutokana na mvuto katika eneo la pili la pendulum (g₂) = 0,9 (1) = 0,9
Aliuliza: Ulinganisho wa masafa ya pendulum ya kwanza (f₁) na masafa ya pendulum ya pili (f₂)
Jibu:
Masafa ya pendulum ya kwanza (f₁):
Masafa ya pendulum ya pili (f₂):
Ulinganisho wa masafa ya pendulum ya kwanza (f₁) na masafa ya pendulum ya pili (f₂):

Jibu sahihi ni A.

4. Mzigo huning'inizwa kwenye kamba na hupewa mwelekeo ili ufanye mwendo rahisi wa harmonic kwa masafa ya 0,5 Hz. Ikiwa kamba imepanuliwa hadi mara 4 ya urefu wake wa awali, kipindi hicho ni….

1. Sekunde ¼
2. Sekunde nusu
3. 2 deti
4. 4 deti

Majadiliano
Inajulikana kwamba:
Masafa ya pendulum (f) = 0,5 hz
Aliuliza: Kipindi (T) cha pendulum ni kipi ikiwa urefu wa kamba (l) unakuwa mara 4 ya urefu wake wa asili?
Jibu:
Kipindi cha awali cha pendulum:
Urefu wa awali wa kamba:
Ikiwa kamba imepanuliwa hadi urefu wake wa awali mara 4:
Kwa hivyo kipindi cha pendulum ni:
Kipindi cha pendulum ni sekunde 4.
Jibu sahihi ni D.