Ασκήσεις φυσικής γ λυκείου

Σώμα μάζας m=1kg βρίσκεται σε λείο οριζόντιο επίπεδο και ισορροπεί στο ελεύθερο άκρο οριζόντιου ιδανικού ελατηρίου σταθεράς k=100N/m. Τη χρονική στιγμή t=0 ασκείται στο σώμα οριζόντια σταθερή δύναμη μέτρου F=40N και το σώμα αρχίζει να εκτελεί ταλάντωση.

Στο διάγραμμα του σχήματος φαίνεται η μεταβολή της δυναμικής ενέργειας της απλής αρμονικής ταλάντωσης ενός σώματος μάζας m=1kg σε συνάρτηση με το χρόνο. 

Να υπολογίσετε:

α) την περίοδο της ταλάντωσης.

β) την αρχική φάση της ταλάντωσης, υποθέτοντας ότι τη χρονική στιγμή t=0 η επιτάχυνση είναι αρνητική.

γ) την εξίσωση της απομάκρυνσης σε συνάρτηση με το χρόνο.

δ) ποια χρονική στιγμή η κινητική ενέργεια είναι τριπλάσια της δυναμικής για πρώτη φορά;

Σώμα μάζας m=5kg εκτελεί απλή αρμονική ταλάντωση. Κατά τη χρονική στιγμή t=0 σώμα βρίσκεται στο θετικό ημιάξονα Οx, και απέχει από το σημείο Ο απόσταση 5^(1/2) cm, κινούμενο κατά την αρνητική κατεύθυνση, ενώ στις θέσεις που αντιστοιχούν σε απομακρύνσεις x1=2cm και x2=-4cm η ταχύτητα έχει μέτρο υ1=4cm/s και υ2=2cm/s αντίστοιχα.

α) Να γράψετε την εξίσωση απομάκρυνσης-χρόνου.
β) Να υπολογίσετε το έργο της δύναμης επαναφοράς κατά τη μετάβαση του σώματος από τη θέση με απομάκρυνση x1 στη θέση με απομάκρυνση x2.


Απάντηση