by Εκτελούμε δυο πειράματα μελέτης εξαναγκασμένης ταλάντωσης. Και στα δύο πειράματα η μέγιστη τιμή της διεγείρουσας δύναμης, η σταθερά επαναφοράς και η σταθερά απόσβεσης είναι η ίδια, με αποτέλεσμα να προκύψουν οι καμπύλες Α → ωδ , (1) και (2), του σχήματος.
Η σταθερά απόσβεσης θεωρείται πολύ μικρή.
α) Μπορείτε να εξηγήσετε ποιος παράγοντας επηρεάζει τη γωνιακή συχνότητα συντονισμού;
β) Αν το ελατήριο είχε σταθερά k = 100N/m, ποια είναι η μάζα που χρησιμοποιήθηκε σε κάθε πείραμα και ποιες είναι οι αντίστοιχες συχνότητες συντονισμού;
γ) Κάποιος μαθητής ισχυρίζεται ότι αν σε ένα σύστημα που βρίσκεται σε συντονισμό μειώσουμε την ιδιοσυχνότητα του συστήματος, χωρίς να αλλάξουμε τη συχνότητα του διεγέρτη, το σύστημα δε θα είναι πια σε κατάσταση συντονισμού και το πλάτος της ταλάντωσης θα μειωθεί. Συμφωνείτε με αυτόν τον ισχυρισμό;
Καλημέρα Ανδρέα .
Ωραία τα ερωτήματα!
Δεν ξέρω αν το συμπέρασμα επηρεάζεται από το f=2π/ω που πρέπει να κάνει αναστροφή σε f=ω/2π.
Καλή βδομάδα
Καλημέρα Ανδρέα, πολύ-πολύ σημαντική η παρατήρηση στο (γ) ερώτημα που
μας έχει ταλαιπωρήσει σε θέματα προτεινόμενα από διάφορους “παραγωγούς”,
ανεπίσημους και επίσημους…
Εδώ λοιπόν γεννάται το ερώτημα; Τί προτείνεις στους μαθητές;
Η συμβουλή απαντήστε με βάση το σχολικό, εδώ δεν πιάνει…
Κινδυνεύεις δε να εκτεθείς αν προτείνεις να απαντήσουν “με βάση τί περιμένει
ο εξεταστής”…αφού “εμείς δεν είμαστε χθεσινοί”…..
Εύχεσαι λοιπόν να μην “κάτσει η στραβή” ….
Καλημερα Ανδρέα και Θοδωρή. Το τριτο ερωτημα ειναι εκτος υλης. Απαντω κυριως στον Θοδωρη ο οποιος εξεταζει την δυνατοτητα να απανησουμε με βαση το σχολικο.
Να ρωτησω κατι ολους. Σε ενα ταλαντωτη που βρισκεται σε κατασταση συντονισμου,διπλασιαζω την σταθερα αποσβεσης και διπλασιαζω και την μαζα. Αν δεν πειραξω την συχνοτητα της διεγειρουσας δυναμης τι θα συμβει στο πλατος ταλαντωσης; Μπορειτε να απαντησετε με βαση το σχολικο; Aν βαλω τετοιο ερωτημα ειναι εντος υλης; Eδω στην παρουσα ασκηση εχουμε δυο διαφορετικους ταλαντωτες και για να θυμηθω ποια ειναι ακριβως η εξαρτηση του πλατους ταλαντωσης κατα τον συντονισμο απο τα στοιχεια b,m κλπ κοιταξα σημειωσεις του ΜΙΤ. Αν το ερωτημα γ) ελεγε να απαντησετε αντλωντας πληροφοριες απο το σχημα και μονο απο το σχημα τοτε θα μπορουσε κανεις να το δεχτει (oxι εγω) αλλα και παλι κατα την γνωμη μου η ερωτηση ειναι εκτος υλης. Το σχολικο λεει οτι αν σε ενα συγκεκριμενο φυσικο συστημα φυγουμε απο τον συντονισμο τοτε το πλατος ταλαντωσης μειωνεται. Δεν λεει το γινεται αν αλλαξουμε και το φυσικο συστημα ολοκληρο, δηλαδη αν αλλαξουμε μαζες.αποσβεσεις κλπ.Αρα το οτι αν φυγουμε απο τον συντονισμο τοτε το πλατος ταλαντωσης μειωνεται δεν ειναι γενικολογη αντιληψη οπως λεει ο Ανδρέας,ειναι σαφης αληθης προταση η οποια αφορα ενα συγκεκριμενο ταλαντωτη.Αρα αυτο που εγραψες στο σχολιο σου Θοδωρη ειναι σοφιστεία κατα την γνωμη μου.Με βαση το σχολικο θα απαντανε οι μαθητες στις γενικες εξετασεις. Η στραβη δεν προκειται να κατσει με εκτος υλης ερωτησεις.Και αν μια στο εκατομυριο ερθει τετοιο ερωτημα,τοτε στο πρωτο δεκαλεπτο θα ερθει οδηγια που θα το ακυρωνει. Η γνωμη μου ειναι οτι οι μαθητες δεν πρεπει να χανουν τον χρονο τους με τετοια εκτος υλης ερωτηματα.Υπαρχουν τοσα αλλα εντος υλης θεματα να ασχοληθουν.
Το ερωτημα κατα την γνωμη μου δεν επρεπε να βρισκεται εδω,επρεπε να βρισκεται στο φόρουμ,αλλα δεν αποφασιζω εγω.
Καλημερα Παντελή δεν ειχα πιει καφέ και δεν σε ειδα! 🙂
Καλημέρα παιδιά.
Κωνσταντίνε αν θέλεις ρίξε μια ματιά στα διαγωνίσματα ΨΕΒ.
Διαγ1) Β2
Διαγ4) Β3
Το προβληματάκι τους νομίζω το έχουνε
Η επισήμανση προς ναυτιλομένους ότι αν αλλάξει η D ή η m δεν κοιτάμε την αρχική καμπύλη αλλά μια νέα ειναι πολύ σοβαρή.
Το ζήτημα είναι αν ο ερωτώμενος μπορεί να φτιαξει την νεα καμπύλη με βαση αυτά που έχει διδαχθεί.
Καλημέρα συνάδελφοι. Σας ευχαριστώ για το σχολιασμό. Παντελή, λόγω του προχωρημένου της ώρας ανάρτησης στις 1.20 τη νύχτα, έκανα την αντιστροφή. Το διόρθωσα. Ευτυχώς είναι μόνο αριθμητικό. Επειδή είμαι στο διάλειμμα, θα συνεχίσω αργότερα.
Γεια σου Γιωργο. Η εξαρτηση της καμπυλης συντονισμου απο D.m,b κλπ ειναι εκτος υλης και υπαρχει μονο σε προχωρημενες πανεπιστημιακες σημειωσεις. Δεν υπαρχει περιπτωση να ερωτηθει κατι σχετικο. Τα διαγωνισματα ΨΕΒ οι τραπεζες κλπ δεν καθοριζουν την υλη αλλα ουτε και ασχολουμαι ιδιαιτερα.
Καλημέρα παιδιά.
Κωνσταντίνε τέτοια θέματα είναι χρήσιμα. Έχουν θιγεί παλιότερα από τον Θρασύβουλο, τον Βαγγέλη Κορφιάτη, τον Θοδωρή και άλλους που ξεχνώ και θα με συγχωρήσουν βέβαια.
Γιατί;
Το θέμα προφυλάσσει έναν συνάδελφο που κατασκευάζει τέτοιο ώστε να πρωτοτυπήσει σε ερώτηση σχετική με συντονισμό.
Προφυλάσσει το ΨΕΒ από λάθη.
Προφυλάσσει την ΚΕΕ από τέτοιο λάθος και το κύρος των Εξετάσεων από σχόλια του τύπου:
-Κοίτα ρε που βάζουν θέματα Φυσικής άνθρωποι που δεν ξέρουν Φυσική!
Φυσικά τέτοιο λάθος δεν δηλώνει κατ’ ανάγκην άγνοια Φυσικής μια και όποιος και να είσαι δεν μπορεί να έχεις ασχοληθεί με τα πάντα. Δεν είναι σύνηθες να πιάσουμε χαρτί και μολύβι και να κάνουμε μια εκτεταμένη εργασία στις εξαναγκασμένες ταλαντώσεις. Πολλά τα μαθαίνουμε από αναρτήσεις.
Τώρα το αν η ανάρτηση έπρεπε να είναι στο φόρουμ δεν είναι κάτι που με απασχολεί.
Διαβάζω φυσικά το φόρουμ κατά προτεραιότητα αλλά διαβάζω και αναρτήσεις που στοχεύουν σε μαθητές.
Όσο έγραφα έκανες το τελευταίο σου σχόλιο:
Δεν υπαρχει περιπτωση να ερωτηθει κατι σχετικο. Τα διαγωνισματα ΨΕΒ οι τραπεζες κλπ δεν καθοριζουν την υλη ….
Δεν είμαι σίγουρος ότι δεν υπάρχει τέτοια περίπτωση.
Δεν καθορίζουν την ύλη αλλά επηρεάζουν. Δημιουργούν ένα, τρόπον τινά, “δεδικασμένο”.
Γεια σου Γιαννη. Ειπα κατι πολυ συγκεκριμενο. Η ασκηση με τα δικα μου κριτιρια δεν κανει για ασκηση προετοιμασιας γενικων εξετασων.Ειναι εκτος υλης. Το αν ειναι χρησιμη σε καποιους απο ενα ευρυ κοινο,ειναι αλλο θεμα.Μπορει να ειναι χρησιμη δεν αντιλεγω.Μαλλον τα σχόλια ειναι εδω πιο χρησιμα,που επισημαινουν οτι κατι τετοιο δεν πρεπει με τιποτα να ερωτηθει.
Από τον Βαγγέλη Κορφιάτη:
Φεύγοντας από τον συντονισμό μειώνεται το πλάτος:
Από τον Θοδωρή:
Τι είδους θέματα πρέπει να ζητάμε στα διαγωνίσματα;
Ο Θρασύβουλος ασχολείται εκτεταμένα με τις εξαναγκασμένες στο βιβλίο του (σελ 217). Διάγραμμα της σελίδας 283 σχετίζεται ή μπορεί να σχετισθεί με το θέμα.
Δεν γνώριζα το θέμα και θα υπέκυπτα στον πειρασμό να βάλω τέτοια ερώτηση.
?w=721
Όταν το έμαθα έφτειαξα το:
Ναι Κωνσταντίνε και όχι μόνο με τα δικά σου κριτήρια.
Ο Διονύσης γράφει το 2016:
Καλημέρα συνάδελφοι.
Θα συμφωνήσω με το Δημήτρη (Γκ), ότι το ερώτημα είναι εκτός της λογικής του σχολικού βιβλίου και δεν μπορεί να ζητηθεί από τους μαθητές.
Δεν μπορεί να απαντηθεί σε καμιά περίπτωση.
Και όμως κυκλοφορεί ευρέως (υπάρχει αντίστοιχο ερώτημα και σε διαγώνισμα του ψηφιακού…) και η απάντηση που δίνεται θεωρεί σταθερό το μέγιστο πλάτος, παίζοντας με την μετατόπιση της καμπύλης συντονισμού. Όμως δεν είναι έτσι.
Ένα παράδειγμα:
Έστω ότι D=100Ν/m, m=1kg ωδ =10rad/s, b=0,1kg/s, Fmαx=2Ν:
Το μέγιστο πλάτος είναι 2m για ω≈10rαd/s.
Αν αλλάξουμε τη μάζα στην τιμή m1=4kg, τότε Α1=4m για ω1≈5rαd/s
Και αν m2=0,25kg → Α2=1m για ω2=20rαd/s.
Αν λοιπόν δοθεί ότι βρισκόμαστε σε συντονισμό με ω≈10rαd/s και τετραπλασιάσουμε μόνο τη μάζα, πώς μπορεί ο μαθητής να προβλέψει το πλάτος ταλάντωσης;
Ήταν 2m και τώρα το μέγιστο είναι 4m αλλά σε μικρότερη συχνότητα.
Οπότε το νέο πλάτος είναι μικρότερο από 4m. Αλλά πόσο μικρότερο;
Είναι 2,4m ή 0,4m;
Με βάση το σχολικό βιβλίο, δεν μπορεί να απαντηθεί.
Ο Θοδωρής επίσης το 2016:
Αφορμή για να γράψω τα παραπάνω, αποτελεί το τελευταίο διαγώνισμα το οποίο αναρτήθηκε στο ΨΕΒ και αφορά το κεφάλαιο των ταλαντώσεων και συγκεκριμένα τα θέματα Β4 και Β2.
Έχουμε συζητήσει στο ylikonet και νομίζω έχουμε συμφωνήσει ότι δεν είναι διδακτικά ωφέλιμο, να φτιάχνουμε ερωτήσεις στην εξαναγκασμένη ταλάντωση και συγκεκριμένα στο διάγραμμα πλάτους-συχνότητας, όπου θα μεταβάλουμε την ιδιοσυχνότητα του συστήματος, συνήθως με αλλαγή της μάζας του ταλαντωτή, φεύγοντας έτσι από το συντονισμό της αρχικής κατάστασης ή πηγαίνοντας σε συντονισμό στην τελική κατάσταση.
Είναι άλλο να μεταβάλλεται η συχνότητα του διεγέρτη και αυτή η μεταβολή να οδηγεί ή να απομακρύνει από το συντονισμό….Σε τέτοιο ερώτημα ο μαθητής οφείλει να γνωρίζει το εννοιολογικό πλαίσιο βάσει του οποίου θα απαντήσει.
Στην αντίθετη περίπτωση αλλαγής της ιδιοσυχνότητας και διατήρησης της συχνότητας του διεγέρτη, οι μαθητές δεν οφείλουν και δεν μπορούν να γνωρίζουν με σιγουριά τι θα συμβεί…..αφού υπάρχει η περίπτωση, φεύγοντας από συντονισμό λόγω αλλαγής της ιδιοσυχνότητας και διατηρώντας τη συχνότητα του διεγέρτη το πλάτος να αυξάνει και όχι να μειώνεται…
Μαθαίνοντας τότε το θέμα συμφώνησα και συμφωνώ και σήμερα ότι δεν είναι θέματα για Εξετάσεις.
Ενταξει Γιαννη διαβασα τους συνδεσμους που εβαλες και τα σχολια που τους συνοδευουν. Το συμπερασμα ειναι οτι μαλλον συμφωνουμε οτι κατι τετοιο ειναι τελειως εκτος λογικης εξετασεων και δεν μπορει να ζητηθει. Αρα δεν ειναι λογικο ενας υποψηφιος ο οποιος κατα την περιοδο της προετοιμασιας του, μονο διαβαζει τρωει και κοιμαται,να αφιερωνει χρονο σε τετοια θεματα. Καλυτερα να παει μια βολτα.
Δεν ξερω αν εχεις αλλη αποψη,εγω εχω μαθητες,καποιους αριστους και τετοιες ασκησεις δεν τους δινω. Οπως αν ημουνα προπονητης επι κοντω,δεν θα εβαζα τους αθλητες μου να παιζουν τρεις ωρες την ημερα γκολφ. 🙂