web analytics

Η ενέργεια ταλάντωσης και δύο κρούσεις

1)  Μια πλάκα Α, εκτελεί μια κατακόρυφη  αατ, δεμένη στο πάνω άκρο ενός κατακόρυφου ιδανικού ελατηρίου, με ενέργεια ταλάντωσης Ε1. Αφήνουμε από ορισμένο ύψος μια σφαίρα μάζας m, η οποία αφού διανύσει απόσταση h, συγκρούεται κεντρικά και ελαστικά με την πλάκα, με αποτέλεσμα μετά την κρούση να φτάνει σε ύψος ½ h, από την θέση κρούσης, ενώ το πλάτος ταλάντωσης της πλάκας διπλασιάζεται. Η αρχική ενέργεια ταλάντωσης είναι ίση:

α) Ε1=mgh,   β) Ε1= ½ mgh,   γ) Ε1= 1/3 mgh,   δ) Ε1= 1/6 mgh.

2)  Η παραπάνω πλάκα, με μάζα m, ηρεμεί στο πάνω άκρο του ελατηρίου. Από ύψος h, πάνω από την πλάκα, αφήνεται να πέσει μια σφαίρα, ίσης μάζας m, η οποία συγκρούεται πλαστικά με την πλάκα. Αν Ε η ενέργεια ταλάντωσης του συσσωματώματος μετά την κρούση, ισχύει:

α) Ε < ½ mgh,   β)  Ε =  ½ mgh   γ) Ε > ½ mgh.

Η απάντηση από εδώ ή και εδώ.

Loading

Subscribe
Ειδοποίηση για
14 Σχόλια
Inline Feedbacks
Όλα τα σχόλια
Παντελεήμων Παπαδάκης
Αρχισυντάκτης

Καλημέρα Διονύση.
Στα θέματά σου και άλλων ομολογώ ,θεωρώ μάλλον φαντάζομαι τον εαυτό μου
σαν υποψήφιο -ποτέ δεν είναι αργά- και προσπαθώ να βρω μια λύση, κάνει καλό ίσως
στη μνήμη και το αλτσχάϊμερ.
Πριν λοιπόν δω τις λύσεις σκέφτηκα για την 1η :
ότι χάσει η σφαίρα ενεργειακά θα το κερδίσει η ταλ/ση άρα mgh/2=3E1 …E1=mgh/6
Στην 2η δεν μπορούσα να πάω ομοίως λόγω Q κατά την κρούση και πηγα όπως εσύ
Μετά είδα το σημαντικό σχόλιό σου!
Καλό Σαββατοκύριακο

Ααα μη ξεχάσω, στην 1η λείπει η ισότητα των μαζών πλάκας σφαίρας στην εκφώνηση

Κωνσταντίνος Καβαλλιεράτος

Παντελή οχι και αλτσχάϊμερ εσυ! Σε μιση σειρα το ξετιναξες.Αποδεικνυεις οτι η κοκινοσκουφιτσα πρεπει να βρισκει το συντομοτερο Ευκλειδειο στρατακι προς το ξεφωτο διοτι διαφορετικα θα την φαει ο κακος ο Λυκος 🙂
Kαλημερα.

Τελευταία διόρθωση2 έτη πριν από Κωνσταντίνος Καβαλλιεράτος
Παντελεήμων Παπαδάκης
Αρχισυντάκτης

Καλημέρα Κωνσταντίνε.
Ευχαριστώ για την εκτίμηση της σύντομης λύσης ,όμως ίσως δεν θα είδες
το σχόλιο του Διονύση όπου θίγει το …ρίσκο.

Αποστόλης Παπάζογλου
Διαχειριστής

Καλημέρα παιδιά. Διονύση στοχευμένο το θέμα και αφού οι μαθητές δεν θα φύγουν για το τριήμερο, θα πρέπει να προσέξουν ιδιαίτερα το σχόλιο στο τέλος της ανάρτησής σου.

Κωνσταντίνος Καβαλλιεράτος
Απάντηση σε  Διονύσης Μάργαρης

Καλημερα Διονυση.Συγνωμη Διονυση δεν ειχα δει το σχολιο σου το οποιο στην ουσια ισοδυναμει με την λυση του Παντελη.Εχω αντιρρηση ως προς το ποια πρεπει να ειναι η κυρια λυση και ποια το σχολιο.Νομιζω οτι πρεπει να δειχνουμε τις γρηγορες αποτελεσματικες μεθοδους.Δεν συμφωνω με το σχολιο σου οτι δεν εφαρμόζουμε αρχή διατήρησης ενέργειας, εμπλέκοντας την ενέργεια ταλάντωσης.Αυτο δεν μπορει να ειναι γενικος περιορισμος.Πρεπει ο μαθητης να μαθει να κρινει ποτε αυτο γινεται και ποτε οχι.Οταν εχουμε ελαστικη κρουση αυτο μπορουμε να το κανουμε αφοβα,Αλλωστε ο Καίσαρ,εις τον οποιον μαθητευσες αν δεν κανω λαθος,ελεγε οτι μη υπαρξις παραγωγης θερμοτητος ισοδυναμει με διατηρηση της μηχανικης ενεργειας. Εχω κανει μια αναρτηση σχετικη με το θεμα,αλλα ακομα πιο σχετικη ηταν μια δικη σου λιγο παλαιοτερη απο την οποια εχω παρει το σχημα,αλλα δεν μπορω να την βρω. Αν σου ειναι ευκολο να την βρεις βαλε το λινκ. Ευχαριστω.
Πότε να αφαιρέσουμε το σώμα?

Τελευταία διόρθωση2 έτη πριν από Κωνσταντίνος Καβαλλιεράτος
Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης

Καλημέρα παιδιά.
Πολύ καλή ιδέα Διονύση.

Χριστόπουλος Γιώργος

Πολύ όμορφη και χρήσιμη άσκηση Διονύση. Επικουρικά ως προς το σχόλιό σου :
Στο Σχολείο για αυτή την περίπτωση έλεγα το παράδειγμα όπου πάνω σε σώμα που ισορροπούσε σε κατακόρυφο ελατήριο, τοποθετουμε ένα άλλο σώμα χωρίς αρχική ταχύτητα και παρ’ όλο που (φαινομενικά) δεν δίνουμε καθόλου ενέγεια(κινητική μηδέν)
το σύστημα αποκτούσε ενέργεια και ταλαντωνονταν (λόγω μετατόπισης της θέσης ισορροπίας).

Μιλτιάδης Νίκας
23/07/2023 9:17 ΜΜ

Κε Μάργαρη

Το ύψος h/2 που ανεβαίνει η σφαίρα μετά την ελαστική κρούση είναι μάλλον ανέφικτο.
Χρησιμοποιώντας το συμβολισμό σας στις λύσεις:
Ε1 = 1/2 k x1^2 + 1/2 m v1^2
Όμως v1^2 = g h και E1 = m g h/6 οπότε x1^2 < 0!!
Κάτι πρέπει να αλλάξει.

Καλό βράδυ.

Θοδωρής Παπασγουρίδης
Απάντηση σε  Μιλτιάδης Νίκας

Καλησπέρα, νομίζω πως μπερδεύετε τα σύμβολα.

Η μάζα του ταλαντωτή είναι η Μ και όχι η m

Άρα η ενέργεια του ταλαντωτή πριν την κρούση γράφεται:

Ε1=1/2 k x1^2 + 1/2 Μ v1^2 = m g h/6 

Δεν υπάρχει αντίφαση

Μια άλλη προσέγγιση με βάση το σχόλιο:

Η απάντηση στο 1ο ερώτημα θα μπορούσε να «στηριχθεί» στην λογική ότι η τελική ενέργεια ταλάντωσης, είναι ίση με την αρχική συν την ενέργεια που πήρε η πλάκα στη διάρκεια της κρούσης.”

Η ενέργεια που πήρε η πλάκα κατά την κρούση είναι:

απόλυτο ΔΕ=mgh-mgh/2=mgh/2

Όμως ΔΕ=3Ε1

Άρα 3Ε1=mgh/2 –> Ε1=m g h/6