Ταλαντώσεις-Μάθημα

Συντονιστής: spyros

Άβαταρ μέλους
Δημήτρης Μυρογιάννης
Δημοσιεύσεις: 862
Εγγραφή: Τετ Ιούλ 22, 2009 11:30 pm
Τοποθεσία: Αθήνα
Επικοινωνία:

Re: Ταλαντώσεις-Μάθημα

#21

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Δημήτρης Μυρογιάννης »

ΔΥΟ ΔΙΑΔΟΧΙΚΕΣ ΚΡΟΥΣΕΙΣ ΚΑΙ ΠΛΑΤΟΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΗΣ
platos-2krouseis.PNG
platos-2krouseis.PNG (18.64 KiB) Προβλήθηκε 3434 φορές
Σώμα {{\Sigma }_{1}} μάζας m=16~kg είναι προσδεμένο στο ένα άκρο ιδανικού ελατηρίου (το άλλο άκρο του οποίου είναι ακλόνητο) σταθεράς k=36{{\pi }^{2}}\frac{N}{m} και ισορροπεί επί λείου, οριζόντιου επιπέδου, όπως φαίνεται στο σχήμα.
Δεύτερο σώμα {{\Sigma }_{2}} (ίσης μάζας με το {{\Sigma }_{1}}) κινείται οριζόντια και εναντίον του πρώτου σώματος με σταθερή ταχύτητα μέτρου u=\pi \frac{m}{s} και τη χρονική στιγμή t=0~ συγκρούεται κεντρικά με αυτό.
Αν τα δυο σώματα συγκρούονται ξανά (δεύτερη φορά) τη χρονική στιγμή t=\frac{5}{9}s:
1. Ελέγξτε αν η κρούση είναι ελαστική ή όχι.
2. Βρείτε το πλάτος της ταλάντωσης (που θα ακολουθήσει) του {{\Sigma }_{1}}.


(Η λύση τις επόμενες μέρες...)
\top\Cape h e \;\; \AA \mathbb{R}\top\;\; o\pounds \; \; \int  \imath m\mathbb{P}\l \imath \mathbb{C}\imath \top y \;\;\imath s\;\;a\;\;\mathbb{P}\Cup \mathbb{Z}\mathbb{Z}le \;\; o\pounds \;\; \mathbb{C} o m\mathbb{P}l e^{x}  \imath T y
Άβαταρ μέλους
Δημήτρης Μυρογιάννης
Δημοσιεύσεις: 862
Εγγραφή: Τετ Ιούλ 22, 2009 11:30 pm
Τοποθεσία: Αθήνα
Επικοινωνία:

Re: Ταλαντώσεις-Μάθημα

#22

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Δημήτρης Μυρογιάννης »

... Η ΛΥΣΗ ΤΗΣ ΠΡΟΗΓΟΥΜΕΝΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣ:

Η κρούση είναι προφανές ότι αποκλείεται να είναι πλαστική.
Υπολογίζουμε την περίοδο και την κυκλική συχνότητα ταλάντωσης του σώματος {{\Sigma }_{1}}:
\displaystyle{T=2\pi \sqrt{\frac{m}{k}}\Rightarrow T=\frac{4}{3}~s,~~~~~~~~~\omega =\sqrt{\frac{k}{m}}=\frac{3\pi }{2}\frac{r}{s}~.}
Επειδή η κρούση γίνεται στην (αμετάβλητη) \Theta .I.T. του σώματος {{\Sigma }_{1}}, η ταχύτητα που θα αποκτήσει (το {{\Sigma }_{1}}) ακριβώς μετά την κρούση θα είναι η μέγιστη δυνατή της ταλάντωσης του \left( {{u}_{max}} \right) γι’αυτό και θα την ονομάσουμε {{u}_{0}}.
Από εφαρμογή A.\Delta .M.E.T. λαμβάνουμε:

\displaystyle{\frac{1}{2}D{{A}^{2}}=\frac{1}{2}mu_{0}^{2}\overset{D=m{{\omega }^{2}}}{\mathop{\overset{\Downarrow }{\mathop{\Rightarrow }}\,}}\,{{u}_{0}}=\omega A\Rightarrow {{u}_{0}}=\frac{3\pi A}{2}~~~~~\left( 1 \right).}

Εφαρμόζουμε A.\Delta .O. με θετική φορά τη δοσμένη και έχουμε:

mu=m{{u}_{0}}+m{{u}_{2}}\Rightarrow u={{u}_{0}}+{{u}_{2}}~~~~\left( 2 \right)~,

όπου φυσικά {{u}_{2}} η αλγεβρική τιμή της ταχύτητας του σώματος {{\Sigma }_{2}} ακριβώς μετά την κρούση.


1. Ας υποθέσουμε ότι η κρούση είναι ελαστική και με δεδομένο ότι είναι και κεντρική, τα σώματα θα ανταλλάξουν ταχύτητες.

Αυτό σημαίνει ότι το κινούμενο αρχικά σώμα {{\Sigma }_{2}} θα ακινητοποιηθεί αμέσως μετά την κρούση στη θέση της κρούσης δηλαδή στη \Theta .I.T. του {{\Sigma }_{1}}.

Τότε λοιπόν η δεύτερη κρούση θα γίνει κατ'ανάγκην στη \Theta .I.T. που σημαίνει ότι θα γίνει τη χρονική στιγμή \displaystyle{t=\frac{T}{4}+\frac{T}{4}=\frac{T}{2}=\frac{2}{3}s\ne \frac{5}{9}~s}ΑΤΟΠΟΝ.

Η κρούση λοιπόν δεν μπορεί να είναι ελαστική.


2. Η δεύτερη κρούση γνωρίζουμε ότι θα γίνει τη χρονική στιγμή t=\frac{5}{9}~s και εύκολα προσδιορίζουμε ότι: \displaystyle{t=\frac{5}{9}~s=\frac{5}{12}\frac{4}{3}s~\to \frac{5T}{12}} .

Επίσης παρατηρούμε ότι: \displaystyle{\frac{3T}{12}<\frac{5T}{12}<\frac{6T}{12}} άρα η δεύτερη κρούση θα γίνει όταν το σώμα {{\Sigma }_{1}} επιστρέφει για πρώτη φορά από την αριστερή ακραία θέση ταλάντωσης στη \Theta .I.T. και μάλιστα στη θέση:

\displaystyle{{{x}_{1}}=Asin\left( \frac{2\pi }{T}\frac{5T}{12} \right)\Rightarrow {{x}_{1}}=\frac{A}{2}~.}

Το σώμα {{\Sigma }_{2}} λοιπόν με τη σταθερή ταχύτητα {{u}_{2}} που έχει αποκτήσει ακριβώς μετά την πρώτη κρούση θα έχει προχωρήσει (κατά τη θετική φορά) \displaystyle{\Delta x=\frac{A}{2}} και θα ισχύει:

\displaystyle{{{\text{u}}_{2}}=\frac{\frac{A}{2}}{\frac{5}{9}}\Rightarrow {{u}_{2}}=\frac{9A}{10}~~~~~~~~\left( 3 \right)~.}

Έχουμε λοιπόν:

\displaystyle{\left( 2 \right)\Rightarrow u={{u}_{0}}+{{u}_{2}}\overset{\left( 1 \right),\left( 3 \right)}{\mathop{\overset{\Downarrow }{\mathop{\Rightarrow }}\,}}\,\pi =\frac{3\pi A}{2}+\frac{9A}{10}\Rightarrow A=\frac{10\pi }{9+15\pi }\Rightarrow A\cong 0.56~m~.}
\top\Cape h e \;\; \AA \mathbb{R}\top\;\; o\pounds \; \; \int  \imath m\mathbb{P}\l \imath \mathbb{C}\imath \top y \;\;\imath s\;\;a\;\;\mathbb{P}\Cup \mathbb{Z}\mathbb{Z}le \;\; o\pounds \;\; \mathbb{C} o m\mathbb{P}l e^{x}  \imath T y
Άβαταρ μέλους
Δημήτρης Μυρογιάννης
Δημοσιεύσεις: 862
Εγγραφή: Τετ Ιούλ 22, 2009 11:30 pm
Τοποθεσία: Αθήνα
Επικοινωνία:

Re: Ταλαντώσεις-Μάθημα

#23

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Δημήτρης Μυρογιάννης »

ΤΟ Γ’ ΘΕΜΑ ΤΩΝ ΦΕΤΙΝΩΝ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΩΝ…… ΟΠΩΣ ΘΑ ΕΠΡΕΠΕ ΝΑ ΗΤΑΝ.
thema-c.PNG
thema-c.PNG (17.52 KiB) Προβλήθηκε 3301 φορές
Σώμα μάζας m=0.1~kg είναι προσδεμένο στο ελεύθερο άκρο οριζόντιου ιδανικού ελατηρίου σταθεράς k=10\frac{N}{m} , το άλλο άκρο του οποίου είναι ακλόνητο.
Το σώμα μπορεί να κινείται πάνω σε οριζόντιο επίπεδο το οποίο είναι λείο μόνο αριστερά (x<0) από τη θέση \left( x=0 \right) φυσικού μήκους του ελατηρίου ενώ δεξιά (x>0) από αυτήν ο συντελεστής τριβής ολίσθησης είναι ίσος με \mu.
Μεταφέρουμε το σώμα στη θέση {{x}_{1}}=-0.2~m και τη χρονική στιγμή t=0 του προσδίδουμε ταχύτητα {{u}_{1}}=-2\sqrt{3}\frac{m}{s} οπότε το σώμα αρχίζει να εκτελεί απλή αρμονική ταλάντωση.

1.Υπολογιστε τη χρονική στιγμή που το σώμα θα περάσει από τη \Theta .\Phi .M. πρώτη φορά.

2.Αν κατά την κίνηση (πρώτη φορά) του σώματος στο μη λείο ημιεπίπεδο, το ελατήριο επιμηκυνθεί κατά dx=0.3~m υπολογίστε τη μέγιστη συμπίεση του ελατηρίου αφού το σώμα περάσει για δεύτερη φορά από τη \Theta .\Phi .M. κινούμενο στο λείο ημιεπίπεδο.
\top\Cape h e \;\; \AA \mathbb{R}\top\;\; o\pounds \; \; \int  \imath m\mathbb{P}\l \imath \mathbb{C}\imath \top y \;\;\imath s\;\;a\;\;\mathbb{P}\Cup \mathbb{Z}\mathbb{Z}le \;\; o\pounds \;\; \mathbb{C} o m\mathbb{P}l e^{x}  \imath T y
Άβαταρ μέλους
Δημήτρης Μυρογιάννης
Δημοσιεύσεις: 862
Εγγραφή: Τετ Ιούλ 22, 2009 11:30 pm
Τοποθεσία: Αθήνα
Επικοινωνία:

Re: Ταλαντώσεις-Μάθημα

#24

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Δημήτρης Μυρογιάννης »

... Η ΛΥΣΗ ΤΗΣ ΠΡΟΗΓΟΥΜΕΝΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣ:

1.Στο σώμα τη χρονική στιγμή t=0 προσδίδουμε ολική ενέργεια:

\displaystyle{{{E}_{0}}=\left\{ \begin{matrix} 
   \frac{1}{2}mu_{1}^{2}+\frac{1}{2}Dx_{1}^{2}=0.8~J  \\ 
     \\ 
   \frac{1}{2}D{{A}^{2}}  \\ 
\end{matrix}\Rightarrow \frac{1}{2}D{{A}^{2}}=0.8\Rightarrow A=0.4~m \right.~.}
Βρίσκουμε την αρχική φάση που διέπει την χρονοεξίσωση της απομάκρυνσης την οποία θα χρειαστούμε αμέσως μετά.
\displaystyle{x=Asin\left( \omega t+{{\varphi }_{0}} \right)\overset{\begin{matrix} 
   x=-0.2,~A=0.4,  \\ 
   t=0,u<0  \\ 
\end{matrix}}{\mathop{\overset{\Downarrow }{\mathop{\Rightarrow }}\,}}\,{{\varphi }_{0}}=\frac{7\pi }{6}~.

Η χρονοεξίσωση της απομάκρυνσης είναι λοιπόν

\displaystyle{x=Asin\left( \omega t+{{\varphi }_{0}} \right)\overset{A=0.4,\omega =10,{{\varphi }_{0}}=\frac{7\pi }{6}}{\mathop{\overset{\Downarrow }{\mathop{\Rightarrow }}\,}}\,x=0.4\text{sin}\left( 10t+\frac{7\pi }{6} \right), στην οποία θέτοντας x=0 θα βρούμε τη ζητούμενη χρονική στιγμή:
\displaystyle{x=0.4\text{sin}\left( 10t+\frac{7\pi }{6} \right)\overset{x=0}{\mathop{\overset{\Downarrow }{\mathop{\Rightarrow }}\,}}\,\left\{ \begin{matrix} 
   10t+\frac{7\pi }{6}=2\kappa \pi \overset{\kappa =0}{\mathop{\overset{\Downarrow }{\mathop{\Rightarrow }}\,}}\,t=\frac{5\pi }{60}~s  \\ 
     \\ 
   10t+\frac{7\pi }{6}=2\kappa \pi +\pi \overset{\kappa =1}{\mathop{\overset{\Downarrow }{\mathop{\Rightarrow }}\,}}\,t=\frac{11\pi }{60}~s  \\ 
\end{matrix} \right.\Rightarrow t=\frac{5\pi }{60}~s

2.Το σώμα τη χρονική στιγμή t=\frac{5\pi }{60}~s θα περάσει (πρώτη φορά) από τη \Theta .I.T. κινούμενο προς το μη-λείο ημιεπίπεδο με ταχύτητα {{u}_{max}}={{u}_{0}}=\omega A=4\frac{m}{s}~ και ουσιαστικά εκεί παύει (προσωρινά) η διαδικασία της απλής αρμονικής ταλάντωσής του.

Εφαρμόζοντας \Theta .M.K.E. από αυτή τη θέση \left( x=0 \right)μέχρι την θέση που θα σταματήσει στιγμιαία (δηλαδή όταν θα βρίσκεται στη δεξιά ακραία θέση x=0.3m) έχουμε:

\displaystyle{{{E}_{\kappa \iota \nu .\tau \varepsilon \lambda .}}-{{E}_{\kappa \iota \nu .\alpha \rho \chi .}}={{E}_{\delta \upsilon \nu .\varepsilon \lambda .\alpha \rho \chi .}}-{{E}_{\delta \upsilon \nu .\varepsilon \lambda .\tau \varepsilon \lambda .}}-{{W}_{T\Rho }}\Rightarrow

\displaystyle{0-\frac{1}{2}mu_{0}^{2}=0-\frac{1}{2}k{{\left( dx \right)}^{2}}-\mu mg\left( dx \right)\Rightarrow -0.8=-0.45-0.3\mu \Rightarrow \mu =\frac{0.35}{0.3}\Rightarrow \mu =\frac{7}{6}~.

Από τη θέση x=0 μέχρι να επιστρέψει ξανά σε αυτή τη θέση, κινούμενο στο ημιεπίπεδο με την τριβή, το έργο της δύναμης ελατηρίου είναι ίσο με μηδέν.
Εφαρμόζοντας πάλι \Theta .M.K.E., στο κομμάτι κίνησης που αναφέρθηκε ακριβώς πριν, έχουμε:

\displaystyle{{{E}_{\kappa \iota \nu .\tau \varepsilon \lambda .}}-{{E}_{\kappa \iota \nu .\alpha \rho \chi .}}=-2{{W}_{T\Rho }}\Rightarrow \frac{1}{2}mu_{o2}^{2}-\frac{1}{2}mu_{0}^{2}=-2\mu mg\left( dx \right)\Rightarrow {{u}_{02}}=\sqrt{2}~\frac{m}{s}~.

Η ταχύτητα που μόλις βρήκαμε θα αποτελέσει τη νέα μέγιστη ταχύτητα για τη νέα ταλάντωση του σώματος που μόλις εισέρχεται (για δεύτερη φορά) στο λείο ημιεπίπεδο.
Οπότε για το νέο πλάτος έχουμε:

\displaystyle{\frac{1}{2}DA_{2}^{2}=\frac{1}{2}mu_{o2}^{2}\Rightarrow {{A}_{2}}=\sqrt{0.02}\cong 0.14~m
\top\Cape h e \;\; \AA \mathbb{R}\top\;\; o\pounds \; \; \int  \imath m\mathbb{P}\l \imath \mathbb{C}\imath \top y \;\;\imath s\;\;a\;\;\mathbb{P}\Cup \mathbb{Z}\mathbb{Z}le \;\; o\pounds \;\; \mathbb{C} o m\mathbb{P}l e^{x}  \imath T y
Άβαταρ μέλους
Δημήτρης Μυρογιάννης
Δημοσιεύσεις: 862
Εγγραφή: Τετ Ιούλ 22, 2009 11:30 pm
Τοποθεσία: Αθήνα
Επικοινωνία:

Re: Ταλαντώσεις-Μάθημα

#25

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Δημήτρης Μυρογιάννης »

ΠΟΣΟ ΑΠΛΗ ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΕΙΝΑΙ ΜΙΑ ΑΥΣΤΗΡΑ ΤΥΠΙΚΗ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ ΣΤΟΥΣ ΧΡΟΝΟΥΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΗΣ;
xronoi.PNG
xronoi.PNG (13.7 KiB) Προβλήθηκε 3154 φορές
Υλικό σημείο εκτελεί απλή αρμονική ταλάντωση και περνά από δύο σημεία της τροχιάς του A και B που απέχουν απόσταση d=20\sqrt{2}~~cm, με την ίδια ταχύτητα. Για τη μετάβαση από το σημείο A στο B απαιτείται χρονικό διάστημα d{{t}_{1}}=4s. Μετά το πέρασμα του από το σημείο B το υλικό σημείο χρειάζεται χρονικό διάστημα {{dt}_{2}}=4s για να περάσει πάλι από το B κινούμενο με αντίθετη φορά. Να βρείτε :
i. Την περίοδο της ταλάντωσης,
ii. το πλάτος της ταλάντωσης.

(το σχήμα είναι απλώς ενδεικτικό)
\top\Cape h e \;\; \AA \mathbb{R}\top\;\; o\pounds \; \; \int  \imath m\mathbb{P}\l \imath \mathbb{C}\imath \top y \;\;\imath s\;\;a\;\;\mathbb{P}\Cup \mathbb{Z}\mathbb{Z}le \;\; o\pounds \;\; \mathbb{C} o m\mathbb{P}l e^{x}  \imath T y
Άβαταρ μέλους
Δημήτρης Μυρογιάννης
Δημοσιεύσεις: 862
Εγγραφή: Τετ Ιούλ 22, 2009 11:30 pm
Τοποθεσία: Αθήνα
Επικοινωνία:

Re: Ταλαντώσεις-Μάθημα

#26

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Δημήτρης Μυρογιάννης »

ΜΙΑ ΛΥΣΗ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΡΟΗΓΟΥΜΕΝΗ ΑΣΚΗΣΗ
xronoi2.PNG
xronoi2.PNG (19.45 KiB) Προβλήθηκε 3072 φορές
Δεδομένου ότι οι ταχύτητες στα σημεία A,B είναι ίσες, όπως προκύπτει από τον τύπο (εύκολα βγαίνει από \displaystyle{A.\Delta .M.E.T.) \displaystyle{x=\pm \sqrt{\frac{{{\omega }^{2}}{{A}^{2}}-{{u}^{2}}}{{{\omega }^{2}}}}
τα σημεία A,B είναι σε θέσεις με αντίθετες τιμές απομάκρυνσης (δηλαδή ισαπέχουν από τη \displaystyle{\Theta .I.T.) με {{x}_{A}}=-10\sqrt{2}~cm και {{x}_{B}}=10\sqrt{2}~cm.

Θα αναγάγουμε (σε πλήρη συμφωνία με το ενδεικτικό σχήμα παραπάνω) την ταλάντωση στη φυσική της θέση δηλαδή στην προβολή υλικού σημείου (που κινείται με σταθερό μέτρο γωνιακής ταχύτητας \omega επί κύκλου ακτίνας ίσης με το πλάτος A) πάνω σε μία διάμετρο του κύκλου.

Οι ισότητες των γωνιών \omega καθώς και των \varphi που φαίνονται στο σχήμα είναι προφανείς.

Το υλικό σημείο σε χρόνο d{{t}_{1}}=4~s διαγράφει γωνία 2\varphi και ισχύουν:

\displaystyle{\left\{ \begin{matrix} 
   2\varphi =\frac{2\pi \cdot 4}{T}\Rightarrow \varphi =\frac{4\pi }{T}~~~\left( 1 \right)  \\ 
   \eta \mu \varphi =\frac{10\sqrt{2}}{A}~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~\left( 2 \right)  \\ 
\end{matrix} \right.

Ενώ σε χρόνο d{{t}_{2}}=4~s διαγράφει γωνία 2\omega και είναι:

\displaystyle{\left\{ \begin{matrix} 
   2\omega =\frac{2\pi \cdot 4}{T}\Rightarrow \omega =\frac{4\pi }{T}  \\ 
   \sigma \upsilon \nu \omega =\frac{10\sqrt{2}}{A}  \\ 
\end{matrix} \right.

Από τα προηγούμενα φαίνεται ότι
\displaystyle{\left\{ \begin{matrix} 
   \eta \mu \varphi =\sigma \upsilon \nu \omega \Rightarrow \eta \mu \varphi =\eta \mu \left( \frac{\pi }{2}-\omega  \right)\overset{\omega ,\varphi <{{90}^{0}}}{\mathop{\overset{\Downarrow }{\mathop{\Rightarrow }}\,}}\,\varphi =\frac{\pi }{2}-\omega   \\ 
   \kappa \alpha \iota   \\ 
   \omega =\varphi   \\ 
\end{matrix}~\Rightarrow \omega =\varphi =\frac{\pi }{4}~~~~~\left( 3 \right) \right.

Άρα από \displaystyle{\left( 1 \right),\left( 3 \right)\Rightarrow \frac{4\pi }{T}=\frac{\pi }{4}\Rightarrow T=16~s και \displaystyle{\left( 2 \right),\left( 3 \right)\Rightarrow \frac{\sqrt{2}}{2}=\frac{10\sqrt{2}}{A}\Rightarrow A=20~cm.
\top\Cape h e \;\; \AA \mathbb{R}\top\;\; o\pounds \; \; \int  \imath m\mathbb{P}\l \imath \mathbb{C}\imath \top y \;\;\imath s\;\;a\;\;\mathbb{P}\Cup \mathbb{Z}\mathbb{Z}le \;\; o\pounds \;\; \mathbb{C} o m\mathbb{P}l e^{x}  \imath T y
Άβαταρ μέλους
Δημήτρης Μυρογιάννης
Δημοσιεύσεις: 862
Εγγραφή: Τετ Ιούλ 22, 2009 11:30 pm
Τοποθεσία: Αθήνα
Επικοινωνία:

Re: Ταλαντώσεις-Μάθημα

#27

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Δημήτρης Μυρογιάννης »

ΜΙΑ ΔΕΥΤΕΡΗ ΛΥΣΗ ΑΛΛΑ ΚΑΙ ΕΥΡΥΤΕΡΗ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ ΣΤΟΥΣ ΧΡΟΝΟΥΣ...
xronoi3.PNG
xronoi3.PNG (22.53 KiB) Προβλήθηκε 2973 φορές
Οι οριζόντιες ευθείες {{\varepsilon }_{1}},{{\varepsilon }_{2}} τέμνουν την άρτια και περιοδική συνημιτονοειδή (ενδεχομένως περιττή ημιτονοειδή) καμπύλη των ταχυτήτων σε σημεία από όπου περνούν οι κατακόρυφες ευθείες {{\varepsilon }_{3}},{{\varepsilon }_{4}} συμμετρικές ως προς \varepsilon και οι {{\varepsilon }_{4}},{{\varepsilon }_{5}} συμμετρικές ως προς {\varepsilon }'.
Δείξαμε λοιπόν ότι {{\text{t}}_{1}}={{t}_{2}} και {{t}_{3}}={{t}_{4}}.
Είναι προφανές επομένως, ότι:

\frac{T }{4}={{t}_{2}}+{{t}_{3}}=\frac{d{{t}_{1}}}{2}+\frac{d{{t}_{2}}}{2}=2+2=4s~\Rightarrow T=16~s.

Παρατηρούμε γενικότερα ότι οι συμμετρίες των χρόνων σε μια ταλάντωση οφείλονται στη συμμετρία (αρτιότητα, περιττότητα) των τριγωνομετρικών συναρτήσεων.

Δεδομένου ότι οι ταχύτητες στα σημεία A,B είναι ίσες, όπως προκύπτει από τον τύπο (εύκολα βγαίνει από A.\Delta .M.E.T.) x=\pm \sqrt{\frac{{{\omega }^{2}}{{A}^{2}}-{{u}^{2}}}{{{\omega }^{2}}}}
τα σημεία A,B είναι σε θέσεις με αντίθετες τιμές απομάκρυνσης (δηλαδή ισαπέχουν από τη \Theta .I.T.) με {{x}_{A}}=-10\sqrt{2}~cm και {{x}_{B}}=10\sqrt{2}~cm.

Επίσης (θεωρώντας, χωρίς βλάβη της γενικότητας, ότι την t=0 το υλικό σημείο διέρχεται από τη \Theta .I.T. κινούμενο κατά τη θετική φορά) για x=10\sqrt{2~}cm είναι t=2~s οπότε:

x=A\eta \mu \omega t\Rightarrow 10\sqrt{2}=A\eta \mu \left( \frac{2\pi }{16}2 \right)\Rightarrow A =20cm.~
\top\Cape h e \;\; \AA \mathbb{R}\top\;\; o\pounds \; \; \int  \imath m\mathbb{P}\l \imath \mathbb{C}\imath \top y \;\;\imath s\;\;a\;\;\mathbb{P}\Cup \mathbb{Z}\mathbb{Z}le \;\; o\pounds \;\; \mathbb{C} o m\mathbb{P}l e^{x}  \imath T y
Άβαταρ μέλους
Δημήτρης Μυρογιάννης
Δημοσιεύσεις: 862
Εγγραφή: Τετ Ιούλ 22, 2009 11:30 pm
Τοποθεσία: Αθήνα
Επικοινωνία:

Re: Ταλαντώσεις-Μάθημα

#28

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Δημήτρης Μυρογιάννης »

ΟΡΙΖΟΝΤΙΑ ΤΑΛΑΝΤΩΣΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΚΟΡΥΦΗ ΠΛΑΣΤΙΚΗ ΚΡΟΥΣΗ (ΜΕ ΤΗ ΘΕΩΡΙΑ).... ΚΛΙΚ ΕΔΩ >>>>>
orizontia-tal-katakor-kroush.PNG
orizontia-tal-katakor-kroush.PNG (66.39 KiB) Προβλήθηκε 2762 φορές
Αν υπάρχει πρόβλημα στην αναπαραγωγή... οδηγίες εδώ.
Τελευταία επεξεργασία από το μέλος Δημήτρης Μυρογιάννης την Σάβ Σεπ 07, 2013 10:42 pm, έχει επεξεργασθεί 1 φορά συνολικά.
\top\Cape h e \;\; \AA \mathbb{R}\top\;\; o\pounds \; \; \int  \imath m\mathbb{P}\l \imath \mathbb{C}\imath \top y \;\;\imath s\;\;a\;\;\mathbb{P}\Cup \mathbb{Z}\mathbb{Z}le \;\; o\pounds \;\; \mathbb{C} o m\mathbb{P}l e^{x}  \imath T y
Άβαταρ μέλους
chris_gatos
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 6970
Εγγραφή: Κυρ Δεκ 21, 2008 9:03 pm
Τοποθεσία: Ανθούπολη

Re: Ταλαντώσεις-Μάθημα

#29

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από chris_gatos »

Καλησπέρα.
Παρακολουθώ εδώ και καιρό τις δημοσιεύσεις του Δημήτρη περί ταλαντώσεων και θέλω κι εγώ
να δώσω μία άσκηση από ένα βιβλίο έκπληξη για εμένα όταν το...συνάντησα.
Η φυσική πάντα μου άρεσε αλλά είμαι...ερασιτέχνης.
Αν δεν υπάρξει λύση θα δώσω εγώ αυτήν που ήδη έχω από το βιβλίο.
Δημήτρη αν θέλεις κάνε ένα όμορφο σχήμα σαν αυτά που δίνεις.

Η ΑΣΚΗΣΗ

Βάρος Β αναρτάται υπό δύο αβαρών ελατηρίων με σταθεράς c_1,c_2 αντίστοιχα συνδεδεμένων κατά σειράν.
Να υπολογισθή η περίοδος της ταλαντωσεώς του.
(φυσικά δε μπορώ να έχω τον τονισμό παρά μόνο την τότε ορθογραφία)
Είναι από το βιβλίο του ...Σπύρου Κανέλλου "ΜΗΧΑΝΙΚΗ-ΘΕΡΜΟΤΗΣ" που ...τυχαία συναντηθήκαμε! Δημήτρη αν χαλάω τη δημοσίευση να μου στείλεις Π.Μ να σβήσω την άσκηση.
Χρήστος Κυριαζής
Άβαταρ μέλους
Σ. Διονύσης
Δημοσιεύσεις: 190
Εγγραφή: Τρί Φεβ 19, 2013 5:17 pm
Τοποθεσία: Milky Way,Orion Arm, Solar System, 3rd Planet(Earth)

Re: Ταλαντώσεις-Μάθημα

#30

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Σ. Διονύσης »

chris_gatos έγραψε: Η ΑΣΚΗΣΗ

Βάρος Β αναρτάται υπό δύο αβαρών ελατηρίων με σταθεράς c_1,c_2 αντίστοιχα συνδεδεμένων κατά σειράν.
Να υπολογισθή η περίοδος της ταλαντωσεώς του.
(φυσικά δε μπορώ να έχω τον τονισμό παρά μόνο την τότε ορθογραφία)
Είναι από το βιβλίο του ...Σπύρου Κανέλλου "ΜΗΧΑΝΙΚΗ-ΘΕΡΜΟΤΗΣ" που ...τυχαία συναντηθήκαμε! Δημήτρη αν χαλάω τη δημοσίευση να μου στείλεις Π.Μ να σβήσω την άσκηση.
Δίνω μια λύση και αν σβηστεί η άσκηση σβήνω και τη λύση.

Ας βρούμε πρώτα τη συνολική σταθερά του ελατηρίου, έστω c.

Τα ελατήρια είναι σyνδεδεμένα σε σειρά, άρα τους ασκείται η ίδια δύναμη.Αν x_1, x_2 είναι οι επιμηκύνσεις κάθε ελατηρίου τότε η επιμήκυνση του συστήματος θα είναι:

x=x_1+x_2 \; \; \; (1)

όπου \displaystyle{x_1=\frac{F}{c_1} \; \; , \; x_2=\frac{F}{c_2} \; \; , \; x=\frac{F}{c} \; \; \; (2)}

Aντικαθιστώντας την (2) στην (1) έχουμε:

\displaystyle{\frac{F}{c} = \frac{F}{c_1} + \frac{F}{c_2}\Rightarrow c=\frac{c_1c_2}{c_1+c_2} \; \; N}

Tώρα σε μια τυχαία θετική θέση, y=y>0 του σώματος θα είναι: \displaystyle{\sum \overrightarrow{F} =-\overrightarrow{F_{\epsilon\lambda }}\Rightarrow \sum F =-cx}

άρα το σώμα εκτελεί α.α.τ με D=c και έχει περίοδο: \displaystyle{T=2\pi \sqrt{\frac{m(c_1+c_2)}{c_1c_2}} \; sec.}

Γενικά:

Αν c_1,c_2,...,c_n είναι οι σταθερές n ελατηρίων συνδεδεμένων σε σειρά τότε: \displaystyle{\frac{1}{c}=\frac{1}{c_1}+\frac{1}{c_2}+...+\frac{1}{c_n}}

ή απλούστερα:

\displaystyle{\frac{1}{c}=\displaystyle{\sum_{i=1}^{n}}\frac{1}{c_{i}} και το σώμα θα έχει περίοδο: \displaystyle{T=2\pi \sqrt{m{\displaystyle{\sum_{i=1}^{n}}\frac{1}{c_{i}}}} \; sec.}

Y.Γ:Ευχαριστώ τον κ.Δημήτρη για τη παρέμβασή του σε μια ανοησία που έκανα στη γενίκευση.

Υ.Γ2: Τυπογραφικό στο...τυπογραφικό στο ...τυπογραφικό
Τελευταία επεξεργασία από το μέλος Σ. Διονύσης την Κυρ Ιούλ 21, 2013 3:38 am, έχει επεξεργασθεί 4 φορές συνολικά.
My System:
Case:CoolerMaster HAF-X
CPU:i7-2600k @5.0GHz @1.43v
RAM:Corsair Dominator GT 32GB 2133MHz
GPU:ATI RADEON HD6990 4GB @950MHz @1450MHz
Mobo:GIGABYTE Z68X-UD7-B3
SSD:Corsair Force GS 240GB
HDD:WD Caviar Black 2TB
CPU cooler:CoolerMaster V10
Headphones:V-moda M100
Audio interface:RME Babyface
Άβαταρ μέλους
Δημήτρης Μυρογιάννης
Δημοσιεύσεις: 862
Εγγραφή: Τετ Ιούλ 22, 2009 11:30 pm
Τοποθεσία: Αθήνα
Επικοινωνία:

Re: Ταλαντώσεις-Μάθημα

#31

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Δημήτρης Μυρογιάννης »

Καλησπέρα Χρήστο... ομορφαίνεις τις δημοσιεύσεις με μία γεύση από δέσμες... μας πηγαίνεις πίσω στο χρόνο και αυτό πάντα ... έχει ιδιαίτερη αξία.
Το σχήμα για την άσκηση του Χρήστου (για αισθητικούς κυρίως λόγους):
Chris.PNG
Chris.PNG (107.46 KiB) Προβλήθηκε 2636 φορές
\top\Cape h e \;\; \AA \mathbb{R}\top\;\; o\pounds \; \; \int  \imath m\mathbb{P}\l \imath \mathbb{C}\imath \top y \;\;\imath s\;\;a\;\;\mathbb{P}\Cup \mathbb{Z}\mathbb{Z}le \;\; o\pounds \;\; \mathbb{C} o m\mathbb{P}l e^{x}  \imath T y
Άβαταρ μέλους
Σ. Διονύσης
Δημοσιεύσεις: 190
Εγγραφή: Τρί Φεβ 19, 2013 5:17 pm
Τοποθεσία: Milky Way,Orion Arm, Solar System, 3rd Planet(Earth)

Re: Ταλαντώσεις-Μάθημα

#32

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Σ. Διονύσης »

Aν μου επιτρέπετε να προσθέσω και εγώ κάτι:

ΑΣΚΗΣΗ

Ας βρεθεί η περίοδος του ίδιου σώματος(μάζας m) καθώς και η σταθερά του συστήματος, αν σε αυτό συνδέσουμε n παράλληλα ελατήρια.
My System:
Case:CoolerMaster HAF-X
CPU:i7-2600k @5.0GHz @1.43v
RAM:Corsair Dominator GT 32GB 2133MHz
GPU:ATI RADEON HD6990 4GB @950MHz @1450MHz
Mobo:GIGABYTE Z68X-UD7-B3
SSD:Corsair Force GS 240GB
HDD:WD Caviar Black 2TB
CPU cooler:CoolerMaster V10
Headphones:V-moda M100
Audio interface:RME Babyface
Άβαταρ μέλους
Δημήτρης Μυρογιάννης
Δημοσιεύσεις: 862
Εγγραφή: Τετ Ιούλ 22, 2009 11:30 pm
Τοποθεσία: Αθήνα
Επικοινωνία:

Re: Ταλαντώσεις-Μάθημα

#33

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Δημήτρης Μυρογιάννης »

Με την άσκηση του Διονύση ολοκληρώνεται η συνδεσμολογία των ελατηρίων και διαφαίνεται το "οξύμωρο" μεταξύ συνδεσμολογίας αντιστατών και ελατηρίων.
\top\Cape h e \;\; \AA \mathbb{R}\top\;\; o\pounds \; \; \int  \imath m\mathbb{P}\l \imath \mathbb{C}\imath \top y \;\;\imath s\;\;a\;\;\mathbb{P}\Cup \mathbb{Z}\mathbb{Z}le \;\; o\pounds \;\; \mathbb{C} o m\mathbb{P}l e^{x}  \imath T y
Άβαταρ μέλους
Δημήτρης Μυρογιάννης
Δημοσιεύσεις: 862
Εγγραφή: Τετ Ιούλ 22, 2009 11:30 pm
Τοποθεσία: Αθήνα
Επικοινωνία:

Re: Ταλαντώσεις-Μάθημα

#34

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Δημήτρης Μυρογιάννης »

ΟΙ ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ ΚΑΙ ΑΜΕΣΗ ΣΥΣΧΕΤΙΣΗ ΤΟΥΣ ΜΕ ΤΙΣ ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ.... ΚΛΙΚ ΕΔΩ >>>>>>
ilektrikes2.png
ilektrikes2.png (38.78 KiB) Προβλήθηκε 2436 φορές
\top\Cape h e \;\; \AA \mathbb{R}\top\;\; o\pounds \; \; \int  \imath m\mathbb{P}\l \imath \mathbb{C}\imath \top y \;\;\imath s\;\;a\;\;\mathbb{P}\Cup \mathbb{Z}\mathbb{Z}le \;\; o\pounds \;\; \mathbb{C} o m\mathbb{P}l e^{x}  \imath T y
Άβαταρ μέλους
Δημήτρης Μυρογιάννης
Δημοσιεύσεις: 862
Εγγραφή: Τετ Ιούλ 22, 2009 11:30 pm
Τοποθεσία: Αθήνα
Επικοινωνία:

Re: Ταλαντώσεις-Μάθημα

#35

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Δημήτρης Μυρογιάννης »

ΑΠΟΣΒΕΝΝΥΜΕΝΕΣ ΚΑΙ ΕΞΑΝΑΓΚΑΣΜΕΝΕΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ
Ρύθμιση σταθεράς απόσβεσης, συχνότητας διεγέρτη, απόδοσης ενέργειας κατά τον βέλτιστο τρόπο... πλαισιωμένα με πολλά οπτικά εφέ... ΚΛΙΚ ΕΔΩ >>>>>
exanagkasmenes2.PNG
exanagkasmenes2.PNG (22.85 KiB) Προβλήθηκε 2319 φορές
\top\Cape h e \;\; \AA \mathbb{R}\top\;\; o\pounds \; \; \int  \imath m\mathbb{P}\l \imath \mathbb{C}\imath \top y \;\;\imath s\;\;a\;\;\mathbb{P}\Cup \mathbb{Z}\mathbb{Z}le \;\; o\pounds \;\; \mathbb{C} o m\mathbb{P}l e^{x}  \imath T y
Άβαταρ μέλους
Δημήτρης Μυρογιάννης
Δημοσιεύσεις: 862
Εγγραφή: Τετ Ιούλ 22, 2009 11:30 pm
Τοποθεσία: Αθήνα
Επικοινωνία:

Re: Ταλαντώσεις-Μάθημα

#36

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Δημήτρης Μυρογιάννης »

ΣΥΝΘΕΣΗ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΩΝ ΙΔIΑΣ ΣΥΧΝΟΤΗΤΑΣ
Θεώρημα προβολών.. απεικόνιση όλου του φάσματος φάσεων και άλλα πολλά... ΚΛΙΚ ΕΔΩ >>>>>
synthesh1.PNG
synthesh1.PNG (49.56 KiB) Προβλήθηκε 2172 φορές
\top\Cape h e \;\; \AA \mathbb{R}\top\;\; o\pounds \; \; \int  \imath m\mathbb{P}\l \imath \mathbb{C}\imath \top y \;\;\imath s\;\;a\;\;\mathbb{P}\Cup \mathbb{Z}\mathbb{Z}le \;\; o\pounds \;\; \mathbb{C} o m\mathbb{P}l e^{x}  \imath T y
Άβαταρ μέλους
Δημήτρης Μυρογιάννης
Δημοσιεύσεις: 862
Εγγραφή: Τετ Ιούλ 22, 2009 11:30 pm
Τοποθεσία: Αθήνα
Επικοινωνία:

Re: Ταλαντώσεις-Μάθημα

#37

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Δημήτρης Μυρογιάννης »

ΔΙΑΚΡΟΤΗΜΑΤΑ
Από το θεώρημα Fourier στην προσέγγιση των διακροτημάτων...ΚΛΙΚ ΕΔΩ >>>>>
diakrotima.PNG
diakrotima.PNG (57.48 KiB) Προβλήθηκε 2036 φορές
\top\Cape h e \;\; \AA \mathbb{R}\top\;\; o\pounds \; \; \int  \imath m\mathbb{P}\l \imath \mathbb{C}\imath \top y \;\;\imath s\;\;a\;\;\mathbb{P}\Cup \mathbb{Z}\mathbb{Z}le \;\; o\pounds \;\; \mathbb{C} o m\mathbb{P}l e^{x}  \imath T y
Άβαταρ μέλους
Δημήτρης Μυρογιάννης
Δημοσιεύσεις: 862
Εγγραφή: Τετ Ιούλ 22, 2009 11:30 pm
Τοποθεσία: Αθήνα
Επικοινωνία:

Re: Ταλαντώσεις-Μάθημα

#38

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Δημήτρης Μυρογιάννης »

:spam: ΜΗΝ ΕΓΚΑΤΑΣΤΗΣΕΤΕ ΤΗ ΝΕΑ ΑΝΑΒΑΘΜΙΣΗ JAVA! … ΔΕΝ “ΠΑΙΖΕΙ” ΑΠΟ GeoGebra ΤΙΠΟΤΑ!
\top\Cape h e \;\; \AA \mathbb{R}\top\;\; o\pounds \; \; \int  \imath m\mathbb{P}\l \imath \mathbb{C}\imath \top y \;\;\imath s\;\;a\;\;\mathbb{P}\Cup \mathbb{Z}\mathbb{Z}le \;\; o\pounds \;\; \mathbb{C} o m\mathbb{P}l e^{x}  \imath T y
Άβαταρ μέλους
Δημήτρης Μυρογιάννης
Δημοσιεύσεις: 862
Εγγραφή: Τετ Ιούλ 22, 2009 11:30 pm
Τοποθεσία: Αθήνα
Επικοινωνία:

Re: Ταλαντώσεις-Μάθημα

#39

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Δημήτρης Μυρογιάννης »

Ok με την αναβάθμιση java (Version 7 Update 65) ... δείχνει ότι δουλεύει κανονικά με GeoGebra.
Αναβαθμίστε πλέον άφοβα :mrgreen: .
\top\Cape h e \;\; \AA \mathbb{R}\top\;\; o\pounds \; \; \int  \imath m\mathbb{P}\l \imath \mathbb{C}\imath \top y \;\;\imath s\;\;a\;\;\mathbb{P}\Cup \mathbb{Z}\mathbb{Z}le \;\; o\pounds \;\; \mathbb{C} o m\mathbb{P}l e^{x}  \imath T y
Απάντηση

Επιστροφή στο “Γενικά Μηνύματα”

Μέλη σε σύνδεση

Μέλη σε αυτήν τη Δ. Συζήτηση: Δεν υπάρχουν εγγεγραμμένα μέλη και 1 επισκέπτης