Sprawdź się
Wskaż zdania, które poprawnie opisują ruch harmoniczny.
- Każdy ruch drgający jest ruchem harmonicznym.
- Ruch harmoniczny to taki ruch drgający, w którym wypadkowa siła działająca na ciało jest proporcjonalna do wychylenia z położenia równowagi i zwrócona ku niemu.
- Wykres zależności wychylenia od czasu w ruchu harmonicznym jest linią prostą.
- Wykres zależności wychylenia od czasu w ruchu harmonicznym ma kształt sinusoidalny.
Które z podanych stwierdzeń jest/są prawdziwe?
- W ruchu harmonicznym siła jest wprost proporcjonalna do wychylenia.
- W ruchu harmonicznym przyspieszenie jest stałe.
- W ruchu harmonicznym amplituda zależy od wychylenia.
- W ruchu harmonicznym okres drgań zależy od amplitudy.
Wahadło odchylone od pionu rozpoczęło ruch i po raz pierwszy przeszło przez położenie równowagi po 0,5 sekundy. Ile wynosi okres drgań i częstotliwość tego wahadła?
- 1 s; 1 Hz
- 2 s; 0,5 Hz
- 2 s; 2 Hz
- 1 s; 0,5 Hz
Zależność od czasu wychylenia ciała poruszającego się ruchem harmonicznym z amplitudą i częstością kołową opisuje wyrażenie
Na rysunku przedstawiono siły działające na drgający ciężarek zawieszony na sprężynie, gdy znajduje się on poniżej położenia równowagi, które wybraliśmy w = 0. Przyjęto oznaczenia: – współrzędna siły ciężkości ciężarka, – współrzędna siły sprężystości sprężyny. W sytuacji przedstawionej na rysunku:
- Wypadkowa siła działająca na ciężarek jest zwrócona pionowo do góry, a jej wartość jest równa .
- Wypadkowa siła działająca na ciężarek jest zwrócona pionowo do dołu, a jej wartość jest równa .
- Wypadkowa siła działająca na ciężarek jest zwrócona pionowo do góry, a jej wartość jest równa .
- Wypadkowa siła działająca na ciężarek jest zwrócona pionowo do dołu, a jej wartość jest równa .
Uzupełnij zdanie wskazując właściwe słowa w nawiasie.
Prędkość ciała poruszającego się ruchem harmonicznym z amplitudą ma największą wartość, gdy wychylenie jest równe ({} / {#zero}), a jest równa zeru, gdy wychylenie jest równe ({#} / {zero}).
Wykresy przedstawiają zależność wychylenia i prędkości od czasu ciała poruszającego się ruchem harmonicznym dla fazy początkowej równej zeru. Wskaż, które z podanych zdań są prawdziwe, a które fałszywe, wpisując w prawej kolumnie P lub F (P – prawda, F – fałsz).
1. W chwili = 0 s wychylenie jest równe 0,1 m, a wartość prędkości = 0: {#P} / {F} 2. W chwili = 1 s wychylenie jest równe 0,1 m, a wartość prędkości = 0: {P} / {#F} 3. Wykres prędkości jest przesunięty względem wykresu wychylenia o 1/4 okresu: {#P} / {F} 4. Okres drgań jest równy 2 s, a amplituda 0,2 m: {P} / {#F} 5. Okres drgań jest równy 2 s, a amplituda 0,1 m: {#P} / {F} 6. Okres drgań jest równy 1 s, a amplituda 0,2 m: {P} / {#F} 7. Okres drgań jest równy 1 s, a amplituda 0,1 m: {P} / {#F}
Ciało wykonuje drgania harmoniczne o okresie 0,5 s i amplitudzie 0,02 m. Wskaż wyrażenie, które poprawnie opisuje zależność wychylenia od czasu dla tego ruchu. Faza początkowa wynosi zero.