Το πρότυπο του απλού αρμονικού ταλαντωτή

Η συνέχεια του θεωρητικού σημειώματος σε pdf εδώ

Απλή αρμονική ταλάντωση συστήματος "ιδανικού κατακόρυφου ελατηρίου - μάζας" σε πεδίο βαρύτητας

   Το παρακάτω άρθρο, είναι η συνέχεια της ανάρτησης  "το πρότυπο του απλού αρμονικού ταλαντωτή". Είχε δημοσιευτεί πέρσι τον Αύγουστο. Το ξαναδίνω αναθεωρημένο στην κυκλοφορία σε τέσσερα μέρη και εμπλουτισμένο με δύο σχετικές ασκήσεις. 

• Το πρώτο μέρος είναι αρκετά τυπικό και περιέχει βασικές γνώσεις α.α.τ. 
• Το δεύτερο περιγράφει πώς δυο καλοί μαθητές μπορούν εύκολα να μπλέξουν "σαν τον Ηρακλή με τις κουβαρίστρες", ακριβώς επειδή είναι καλοί. Ευτυχώς που είναι δύο! 
• Στο τρίτο μέρος οι συμμαθητές "γεννούν" μια ιδέα που ξεκαθαρίζει τη σχέση μεταξύ των τριών δυναμικών ενεργειών: βαρύτητας, ελαστικότητας και ταλάντωσης. 
• Στο τέταρτο μέρος γίνεται αναλυτική παρουσίαση δύο σχετικών ασκήσεων.

Το άρθρο διαβάζεται εύκολα και από μαθητές. Απαιτεί, ίσως, λίγο παραπάνω συγκέντρωση, θα ωφεληθούν όμως και κάποια από αυτά ίσως τα βρουν μπροστά τους!

• ΜΕΡΟΣ 1^ο: Τα βασικά (μαζί με μια εφαρμογή)

• ΜΕΡΟΣ 2^ο:  Όπου δυο μαθητές, προσπαθούν να δώσουν απάντηση σε μια απλή αλλά ενδιαφέρουσα ερώτηση. 

• ΜΕΡΟΣ 3^ο: Όπου οι δυο μαθητές κάνουν μια "σημαντική ανακάλυψη" για τη Μηχανική ενέργεια ταλάντωσης συστήματος "κατακόρυφου ελατηρίου – μάζας".

• ΜΕΡΟΣ 4^ο: Όλες οι δυναμικές ενέργειες μαζί. (Δύο ασκήσεις με τη λύση τους)

Απλή Αρμονική Ταλάντωση. Δέκα ερωτήσεις

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ

Θέμα Α

1. Στην α.α.τ το πηλίκο της επιτάχυνσης του σώματος προς την απομάκρυνσή του από το κέντρο της ταλάντωσης  είναι, κάθε στιγμή, μέτρο της

α.  σταθεράς επαναφοράς

β.  γωνιακής συχνότητας

γ. (γωνιακής συχνότητας)²

δ. δύναμης επαναφοράς

2. Για ένα σώμα που εκτελεί α.α.τ η κινητική ενέργεια Κ δίνεται από τη σχέση Κ = Κ_οσυν²ωt. Η μέγιστη τιμή της δυναμικής  του ενέργειας είναι:

α.  Κ_ο

β.  μηδέν

γ.  Κ_ο/2

δ. αδύνατο να εκτιμήσουμε.

3.  Η δυναμική  ενέργεια ενός σώματος που ταλαντώνεται είναι συνάρτηση της απομάκρυνσή  του x από την κεντρική θέση της τροχιάς του. Αν λ είναι θετική σταθερά, η κίνησή του θα είναι α.α.τ  όταν:

α. U = λx²

β. U = -λx²/2

γ. U = k

δ. U = λx

Το πρότυπο του απλού αρμονικού ταλαντωτή

Η συνέχεια του θεωρητικού σημειώματος σε pdf εδώ

4 ερωτήσεις αντιστοίχησης στις μηχανικές α.α.τ

1. Η απομάκρυνση ενός σώματος που κάνει α.α.τ δίνεται από τη σχέση: x = Αημωt.
Να αντιστοιχήσετε τα μεγέθη της ταλάντωσης της Στήλης Α με τις τιμές τους, κατά τη χρονική στιγμή t = Τ/4, της Στήλης Β.
</></>

ΣΤΗΛΗ Α	ΣΤΗΛΗ Β
1.ταχύτητα	α. π/2
2.φάση	β. 0
3.Δυναμική ενέργεια	γ. -Αω2
4.επιτάχυνση	δ. -m(Aω)2
5.Δύναμη επαναφοράς	ε. m(Aω)2/2

Δείτε όλες τις ερωτήσεις κάνοντας κλικ εδώ

Απλές μηχανικές αρμονικές ταλαντώσεις. 15 Eρωτήσεις πολλαπλής επιλογής.

Απλές μηχανικές αρμονικές ταλαντώσεις


ΘΕΜΑ 1ο (Ερωτήσεις ελέγχου Γνώσης – Κατανόησης της θεωρίας)

i) Eρωτήσεις πολλαπλής επιλογής.
(Περιλαμβάνουν μία πρόταση που συνοδεύεται από τέσσερις δυνατές απαντήσεις. Μία απ’ αυτές είναι σωστή. Ο υποψήφιος καλείται να την εντοπίσει χωρίς αιτιολόγηση. Η ορθή επιλογή αποδίδει στον υποψήφιο πέντε μονάδες).

Υποδείγματα ερωτήσεων αυτού του τύπου στην απλή αρμονική μηχανική ταλάντωση:
(Για καθεμιά από τις παρακάτω προτάσεις να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της αρχικής φράσης και, δίπλα, το γράμμα ή τη σχέση που τη συμπληρώνει σωστά.).

1. Ένα σώμα μάζας m εκτελεί απλή αρμονική ταλάντωση της οποίας η απομάκρυνση δίνεται από τη σχέση x = Aημωt. Τότε :
α. η μέγιστη ταχύτητα του σώματος είναι: ω²Α.
β. η μέγιστη αλγεβρική τιμή της επιτάχυνσης του σώματος είναι: ω²Α
γ. η μέγιστη δύναμη επαναφοράς που ασκείται στο σώμα έχει μέτρο mωΑ².
δ. η μέγιστη δυναμική ενέργεια της ταλάντωσης έχει μέτρο ½ mω²Α.

Συνέχεια εδώ