Question

TEST DE EVALUARE FIZICĂ
sem II Oscilații mecanice
1. Încercuiți enunțurile de mai jos pe care le considerați adevărate: 30pte
Într-o oscilație amortizată amplitudinea oscilațiilor este constantă în timp; Fals
a. Amplitudinea reprezintă elongația maximă a mișcării; Adevarat
b. În cazul oscilațiilor amortizate energia se consumă în timp; Adevarat
c. Într-o mișcare oscilatorie armonică accelerația este proporțională cu elongația; Adevarat
d. Viteza maximă a oscilatorului liniar armonic este ω2A; Fals
e. Perioada este direct proporțională cu pulsația oscilațiilor; Adevarat
f. La oscilațiile mecanice energia potențială se transform în energie mecanică și invers; Fals
g. Pendulul gravitațional oscilează în plan vertical sub acțiunea forței de greutate. Adevarat
h. Dacă amplitudinea este mică, oscilațiile sunt slab amortizate. Adevarat

2. Un corp oscilează după legea: y = 2 sin(4πt + π/4) mm. Identificați amplitudinea și frecvența oscilației:
a) 2mm, 4π s
b) 8 mm, 4Hz
c) 2, 2s
d) 2mm, 2 Hz. D) Adevarat 10pte

3. Un corp oscilează după legea y = 2 sin(4πt + π/4) mm. Viteza maximă a oscilației este:
a) 0,025 m/s
b) 25,18 m/s
c) 18,96 m/s
d) 0,176 m/s 10pte

4. O pendulă bate secunda (T0 = 2s). Câte oscilații complete face această pendulă într-o oră?
10pte
5. Perioada de oscilație a unui copil care se dă în leagăn este T0 = 3s. Câte oscilații complete efectuează copilul într-un minut? Care este frecvența de oscilație a copilului din leagăn?
20pte
Se dau 20 de puncte din oficiu.

Answer 1

Răspuns:

Explicație:

La chestionar sunt niste greseli.  

a. amplitudinea este elongatia la un moment dat, amplitudinea maxima ar fi elongatia maxima. raspuns fals.  

f. adevarat. Gandeste-te la un pendul, cand este la o extremitate, are energia potentiala maxima si energia cinetica (aici numita mecanica) minima pt ca viteza e zero (in puntul acela sta pe loc). Cand trece prin punctul cel mai de jos, energia potentiala e zero ca nu mai are unde sa coboare (Ep=mgh, iar acum h=0), iar Ec e maxima.

Expresia generala a miscarii armonice este data de relatia:

y(t)=Asin(ωt+φ), unde A=amplitudinea maxima, ω=viteza unghiulara, t=timpul, φ=defazajul la t=0 (adica daca miscarea incepe defazata si cu cat, sau nu)

Nu avem decat sa identificam marimile din expresia generala in expresiile date de probleme, eventual sa mai facem niste calcule din care sa scoatem ce se cere.

2.  

y = 2 sin(4πt + π/4)

A=2 mm

ω=4π

stim ca ω=2πυ, unde υ este frecventa. Scoatem υ

υ=ω/2π=4π/2π=2Hz

raspuns d

3. viteza este v=Aωcos(ωt+φ) si se cere viteza maxima

A si ω sunt niste constante in expresie pt ca sunt date de problema, ceea ce variaza pe parcursul oscilatiei este cos(ωt+φ). Cosinusul ia valoarea maxima 1, asa ca viteza maxima se atinge pt cos(ωt+φ)=1. Asta duce la exprezia vitezei maxime

v=Aω*1= Aω

inlocuim si calculam

v=Aω=2*4π=25,13 mi-a dat mie

4. Perioada se defineste ca durata unei oscilatii complete. Daca se cere nr de oscilatii complete intr-un interval de timp, cum este aici intr-o ora, nu avem decat sa impartim o ora (de fapt nr de secunde dintr-o ora) la cat dureaza o oscilatie, adica la T.

Se da perioada T=2s

Nr de oscilatii intr-o ora= 3600/2=1800 oscilatii

5. idem 4, doar ca e alt T si se cere intr-un minut.

Spor