Ασκήσεις φυσικής γ λυκείου

Σώμα μάζας m=1kg εκτελεί φθίνουσα ταλάντωση και η δύναμη που αντιστέκεται στην κίνησή του είναι της μορφής F’=-bυ. Στο διάγραμμα φαίνεται η γραφική παράσταση της απομάκρυνσης του σώματος από τη θέση ισορροπίας του σε συνάρτηση με το χρόνο. 

α. Να υπολογιστεί η σταθερά Λ

β. Να βρεθεί η % ελάττωση της ενέργειας στη διάρκεια της πρώτης περιόδου

γ. Πόση είναι η θερμότητα που απελευθερώνεται προς το περιβάλλον στη διάρκεια της δεύτερης περιόδου; Δίνεται π^2=10.

Απάντηση:

Το πλάτος μιας φθίνουσας ταλάντωσης μειώνεται εκθετικά με το χρόνο σύμφωνα με τη σχέση Α=Αοe^(-Λt ). Στο τέλος κάθε περιόδου η μείωση της ενέργειας είναι 19%.

i) Ποια είναι η % μείωση του πλάτους της ταλάντωσης;

ii) Ποια είναι η τιμή της σταθεράς Λ, αν η περίοδος της ταλάντωσης είναι T=2s;

Δίνεται ότι ln(10/9)=0,106

Απάντηση:

Ένα σύστημα εκτελεί φθίνουσα ταλάντωση. Τη χρονική στιγμή t=0 το σύστημα αφήνεται να ταλαντωθεί από τη θέση x=+Ao. Η δύναμη που αντιστέκεται στην κίνηση είναι της μορφής F=-bυ. Να εξετάσετε ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές και ποιες λανθασμένες, δικαιολογώντας την επιλογή σας.

i) Το ποσό της ενέργειας που χάνει το σύστημα σε κάθε περίοδο είναι σταθερό

ii) Το % ποσοστό ελάττωσης του πλάτους σε κάθε ταλάντωση εξαρτάται από την περίοδο της φθίνουσας ταλάντωσης.

Απάντηση: