web analytics

Ισορροπία στερεού σώματος – Απλή αρμονική ταλάντωση

Λεπτή ομογενής ράβδος () μήκους είναι αρθρωμένη στο κέντρο μάζας της και ισορροπεί οριζόντια. Σφαίρα μάζας είναι ακίνητη πάνω από το μέσον της ράβδου και δεμένη στο οριζόντιο ιδανικό ελατήριο σταθεράς με φυσικό μήκος που το άλλο του άκρο είναι στερεωμένο σε κατακόρυφο τοίχο.Το ελατήριο αυτό είναι επιμηκυμένο κατά με τη βοήθεια του οριζόντιου τεντωμένου αβαρούς και μη εκτατού νήματος που έχει δεθεί στη σφαίρα μάζας
και σε κατακόρυφο τοίχο. Ένας δεύτερος αρμονικός ταλαντωτής με σφαίρα μάζας και κατακόρυφο ιδανικό ελατήριο σταθεράς που έχει φυσικό μήκος έχει συνδεθεί στο άκρο της ράβδου, όπως φαίνεται στο σχήμα. Με τη βοήθεια του κατακόρυφου τεντωμένου αβαρούς και μη εκτατού νήματος που έχει δεθεί στη σφαίρα μάζας
και σε οριζόντιο τοίχο, το ελατήριο έχει το φυσικό του μήκος και η σφαίρα μάζας είναι ακίνητη.

Κόβουμε συγχρόνως τα νήματα και , οπότε οι σφαίρες αρχίζουν να εκτελούν απλή αρμονική ταλάντωση, ενώ η ράβδος συνεχίζει να είναι ακίνητη και οριζόντια. Αν γνωρίζουμε ότι η σφαίρα μάζας εκτελεί ταλάντωση με το μέγιστο δυνατό πλάτος, τότε για τις σταθερές των ελατηρίων ισχύει:
α) k1 = 2k2      β) k1 = k2        γ) k1 = k2/2

Β569

Λύση Β569

Loading

Subscribe
Ειδοποίηση για
4 Σχόλια
Inline Feedbacks
Όλα τα σχόλια
Γεώργιος Βουμβάκης

Γειά σου Νίκο. Ενδιαφέρον Β θέμα στην κατηγορία “ισορροπία ράβδου και αατ ” Υπάρχουν και άλλες σχετικές αναρτήσεις προσφάτως. Και μια δική μου στον παρακάτω σύνδεσμο: https://ylikonet.gr/?p=165230

Γεώργιος Βουμβάκης

Σε ευχαριστώ για το σχόλιο Νίκο! Αυτό ακριβώς είναι το κοινό σημείο των θεμάτων μας: Η σημασία που έχει να βγεί στο προσκήνιο η έννοια της αλγεβρικής τιμής διανύσματος και να γίνει κατανοητή από τους μαθητές και εύχρηστη ! Δίνονται με τη βοήθεια της ωραίες απαντήσεις σε “λεπτότερα” θέματα όπου η έννοια του μέτρου και μόνο – ο κλασικός λυκειακος τρόπος – υστερεί. Καλή σχολική χρονιά σε όλους!!