Κυριακή 18 Δεκεμβρίου 2022

Δύο στάσιμα κύματα ή δυο ταλαντώσεις μιας χορδής

 

Μια χορδή μήκους 3m είναι στερεωμένη στα άκρα της Β και Γ και πάνω της έχει σχηματισθεί ένα στάσιμο κύμα, όπου στο σχήμα βλέπουμε ένα στιγμιότυπό του, την στιγμή t=0, όπου η κοιλία Κ1 βρίσκεται σε απομάκρυνση y=0,2m με μηδενική ταχύτητα ταλάντωσης. Η Κ1 φτάνει για πρώτη φορά στην θέση y=-0,2m την στιγμή t1=1/3 s.

i)  Να υπολογισθεί η κινητική ενέργεια μιας στοιχειώδους μάζας dm=2mg της χορδής, η οποία βρίσκεται στην θέση της κοιλίας Κ1, την χρονική στιγμή t2=5/6s.

ii) Πόση είναι η αντίστοιχη κινητική ενέργειας μιας ίσης μάζας τη χορδής την στιγμή t2,  η οποία βρίσκεται σε ένα σημείο Σ, δεξιά  της κοιλίας Κ1 και σε απόσταση (Κ1Σ)= d1=1/3m.

iii) Ακινητοποιούμε τη χορδή και την θέτουμε ξανά σε ταλάντωση, με τέτοια συχνότητα, ώστε να έχουμε το μεγαλύτερο δυνατόν μήκος κύματος. Στην περίπτωση αυτή, μόλις αποκατασταθεί μόνιμη κατάσταση, το μέσον Ο της χορδής ταλαντώνεται με πλάτος 0,2m. Να υπολογιστεί η συχνότητα ταλάντωσης καθώς και η μέγιστη κινητική ενέργεια που μπορεί να έχει μια στοιχειώδης μάζα dm=2mg της χορδής.

Απάντηση:

ή

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου

Σημείωση: Μόνο ένα μέλος αυτού του ιστολογίου μπορεί να αναρτήσει σχόλιο.