Ένα σώμα μάζας 1kg ηρεμεί σε λείο οριζόντιο επίπεδο, δεμένο στο άκρο οριζόντιου ιδανικού ελατηρίου, σταθεράς k=40Ν/m, στην θέση Ο. Εκτρέπουμε το σώμα προς τα αριστερά κατά d1=0,2m, φέρνοντάς το στην θέση Β και σε μια στιγμή tο=0 το αφήνουμε να ταλαντωθεί. Την στιγμή t1=0,5s, ασκείται στο σώμα μια σταθερή συντηρητική οριζόντια δύναμη μέτρου F=12Ν, με φορά προς τα δεξιά, όπως στο σχήμα. Θεωρώντας την προς τα αριστερά κατεύθυνση ως θετική:
- Να αποδείξετε ότι για όσο χρόνο ασκείται στο σώμα η δύναμη F, αυτό εκτελεί ΑΑΤ, βρίσκοντας την θέση ισορροπίας και το πλάτος της ταλάντωσης αυτής.
- Αφού βρείτε την χρονική στιγμή που το σώμα θα αρχίσει, για πρώτη φορά, να κινείται προς τα αριστερά, να εξετάσετε αν θα επιστρέψει στην αρχική θέση Β, από την οποία ξεκίνησε.
- Να βρείτε την συνάρτηση x=f(t) της θέσης του σώματος σε συνάρτηση με το χρόνο, αν η αρχή του άξονα είναι η αρχική θέση ισορροπίας Ο του σώματος.
- Να γίνει η γραφική παράσταση της παραπάνω συνάρτησης μέχρι την στιγμή t2=1,5s.
Δίνεται π2=10.
Καλημέρα Διονύση.
Εξονυχιστική η διερεύνηση της αλλαγής της θέσης ισορροπίας όπου φαντάζομαι αυτός ήταν και ο σκοπός σου.
Καλό απόγευμα Χρήστο και σε ευχαριστώ για το σχολιασμό.
Ο προσδιορισμός των θέσεων ισορροπίας αλλά και η διάκριση μεταξύ της απομάκρυνσης και της θέσης, είναι οι δυο βασικοι στόχοι τη ανάρτησης.
Η μετατόπιση, η απομάκρυνση, αλλά και η θέση στο μυαλό των περισσοτέρων μαθητών, είναι μεγέθη που ταυτίζονται.
Γεια σου Διονύση. Αν δεν επιμείνει κανείς στην Α Λυκείου με τη θέση, τη μετατόπιση και την αρχική στιγμή, τα βρίσκει μπροστά του σκούρα…
Καλημέρα Αποστόλη.
Έτσι είναι, αν και όσο να επιμείνεις στην Α΄Τάξη, το πρόβλημα δεν λύνεται εφάπαξ!
Πρέεπι να επανέρχεσαι, με κάθε αφορμή…