ΚΕΦ. 4


ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ
Ποια κίνηση λέγεται
           περιοδική;
Είναι η κίνηση που
επαναλαμβάνεται σε ίσα χρονικά
διαστήματα.
Ποια κίνηση λέγεται
    ταλάντωση;




Είναι η περιοδική κίνηση που
 γίνεται μεταξύ δύο ακραίων
     θέσεων της τροχιάς.
Ταλάντωση οριζόντιου
               ελατηρίου



 Ακραία
θέση                              Ακραία
              Θέση ισορροπίας    θέση
Τι ονομάζουμε θέση
            ισορροπίας
            ΑΚΡΑΙΑ ΘΕΣΗ
                              Είναι η θέση όπου
      Fελ                     η συνισταμένη
            ΘΕΣΗ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑΣ
                              των δυνάμεων
                              είναι μηδέν.

  w
            ΑΚΡΑΙΑ ΘΕΣΗ



FΟΛ=Fελ-w =0
Τι κατεύθυνση έχει η
      συνισταμένη δύναμη;
                     FΟΛ=0




Η συνισταμένη των            Γι’αυτό ονομάζεται
δυνάμεων έχει                δύναμη
κατεύθυνση προς τη           επαναφοράς.
θέση ισορροπίας.
Τι ονομάζεται περίοδος
         ταλάντωσης;

Β                    Ο                     Α



    Είναι ο χρόνος που απαιτείται για να
    ολοκληρωθεί μια πλήρης ταλάντωση.
    Πλήρης ταλάντωση είναι οι διαδρομές:

    ΑΒΑ ,    ΟΑΟΒΟ
Τι ονομάζουμε πλάτος
         ταλάντωσης;



Β               Ο                     Α
                        Πλάτος
      Πλάτος



Είναι η μέγιστη απόσταση του σώματος από
        τη θέση ισορροπίας. ΑΟ ή ΟΒ
Τι ονομάζεται συχνότητα (f);




Είναι το πηλίκο του αριθμού των ταλαντώσεων
που εκτελεί το κινητό προς τον αντίστοιχο
χρόνο.
                    N
                 f=
                    ∆t
Ποια η μονάδα συχνότητας;

      1Hz                 (χέρτζ)

Η συχνότητα είναι 1Hz όταν το σώμα εκτελεί
    μία ταλάντωση ανά δευτερόλεπτο



             Άλλες μονάδες
        1ΚHz=103Hz
        1MHz=106Hz
Ποια η σχέση περιόδου-
        συχνότητας;
Σε χρόνο μιάς περιόδου το σώμα εκτελεί
            μια ταλάντωση




                                   1
                              f =
   N           N =1
f=          →
               ∆t =T
   ∆t
                                  T
    Η περίοδος και η συχνότητα είναι
          μεγέθη αντίστροφα
Να περιγραφεί το απλό
         εκκρεμές.




ΑΚΡΑΙΑ ΘΕΣΗ
                                ΑΚΡΑΙΑ ΘΕΣΗ
ΤΑΛΑΝΤΩΣΗΣ
                                ΤΑΛΑΝΤΩΣΗΣ

              ΘΕΣΗ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑΣ
Από ποια μεγέθη εξαρτάται η περίοδος
 της ταλάντωσης ενός απλού εκκρεμούς;

Α) Η περίοδος είναι ανεξάρτητη της μάζας.




     Τ1          =          Τ2
Η περίοδος δεν εξαρτάται από το πλάτος,
       όταν εκτρέπεται κατά μικρή
   γωνία θ (μικρότερη από 10 μοίρες)




    Τ1          =          Τ2
Η περίοδος αυξάνεται όταν
μεγαλώσουμε το μήκος του νήματος.

                   Η περίοδος είναι
                     ανάλογη της
     T 2> T 1
                τετραγωνικής ρίζας του
                       μήκους.

                 Μήκος εκκρεμούς   Περίοδος
T1
                        L          Τ
                       4L          2Τ
           T2
                       9L          3Τ
Τύπος περιόδου

            L Μήκος του εκκρεμούς
       L
T = 2π     g Επιτάχυνση βαρύτητας.

       g
Η περίοδος αλλάζει από τόπο σε τόπο.

                      Η περίοδος
                    ελαττώνεται από
                     τον ισημερινό
                       προς τους
                        πόλους.
                    Ισημερινός: μέγιστη περίοδος
                        ελάχιστη συχνότητα.

                     Πόλοι: ελάχιστη περίοδος
                       μέγιστη συχνότητα.
Ένα εκκρεμές ενός m στον Ισημερινό έχει
περίοδο 2,008s.
Στην Αθήνα 2,005s και στον
Βόρειο πόλο 2,003s

                     Στην Σελήνη έχει
                      περίοδο 4,96s.
                  H περίοδος
                  αυξάνεται 2,5
                  φορές.
Η περίοδος αυξάνει όταν μειωθεί η
        επιτάχυνση βαρύτητας(g)
Βόρειος πόλος            Ισημερινός
 g=9,83m/s2              g=9,78m/s2



              T 2> T 1



  T1                       T2
Τι είδους ενέργεια έχει ένα σώμα
     όταν εκτελεί ταλάντωση;
  Α) Δυναμική ενέργεια
  Σύμβολο  (U)



                                  ΑΚΡΑΙΑ ΘΕΣΗ
                                   U=μέγιστη

  ΑΚΡΑΙΑ ΘΕΣΗ
   U=μέγιστη

                ΘΕΣΗ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑΣ
                     U=0
Β) Κινητική ενέργεια               ΣύμβολοΚ




   ΑΚΡΑΙΑ ΘΕΣΗ
                                    ΑΚΡΑΙΑ ΘΕΣΗ
       Κ=0
                                        Κ=0
                 ΘΕΣΗ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑΣ
                    Κ=μέγιστη
Τι ονομάζουμε μηχανική ενέργεια
        της ταλάντωσης;


        Ε=Κ+U
 Είναι το άθροισμα κινητικής και
      δυναμικής ενέργειας.
Τι λέει η αρχή διατήρησης της
  ενέργειας;                Κατά την
                                                  διάρκεια μιας
                                                 ταλάντωσης η
                                                    μηχανική
                                                    ενέργεια
                                                   παραμένει
                                                σταθερή εφ’όσον
 ΑΚΡΑΙΑ ΘΕΣΗ                                     δεν υπάρχουν
K= 0                     TΥΧΑΙΑ ΘΕΣΗ                 τριβές.
U= 10J         ΘΕΣΗ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑΣ
E= 10J            K= 10J               K= 4J
                  U= 0                 U= 6J
                  E= 10J               E= 10J

ταλαντωσεισ

  • 1.
  • 2.
    Ποια κίνηση λέγεται περιοδική; Είναι η κίνηση που επαναλαμβάνεται σε ίσα χρονικά διαστήματα.
  • 3.
    Ποια κίνηση λέγεται ταλάντωση; Είναι η περιοδική κίνηση που γίνεται μεταξύ δύο ακραίων θέσεων της τροχιάς.
  • 4.
    Ταλάντωση οριζόντιου ελατηρίου Ακραία θέση Ακραία Θέση ισορροπίας θέση
  • 5.
    Τι ονομάζουμε θέση ισορροπίας ΑΚΡΑΙΑ ΘΕΣΗ Είναι η θέση όπου Fελ η συνισταμένη ΘΕΣΗ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑΣ των δυνάμεων είναι μηδέν. w ΑΚΡΑΙΑ ΘΕΣΗ FΟΛ=Fελ-w =0
  • 6.
    Τι κατεύθυνση έχειη συνισταμένη δύναμη; FΟΛ=0 Η συνισταμένη των Γι’αυτό ονομάζεται δυνάμεων έχει δύναμη κατεύθυνση προς τη επαναφοράς. θέση ισορροπίας.
  • 7.
    Τι ονομάζεται περίοδος ταλάντωσης; Β Ο Α Είναι ο χρόνος που απαιτείται για να ολοκληρωθεί μια πλήρης ταλάντωση. Πλήρης ταλάντωση είναι οι διαδρομές: ΑΒΑ , ΟΑΟΒΟ
  • 8.
    Τι ονομάζουμε πλάτος ταλάντωσης; Β Ο Α Πλάτος Πλάτος Είναι η μέγιστη απόσταση του σώματος από τη θέση ισορροπίας. ΑΟ ή ΟΒ
  • 9.
    Τι ονομάζεται συχνότητα(f); Είναι το πηλίκο του αριθμού των ταλαντώσεων που εκτελεί το κινητό προς τον αντίστοιχο χρόνο. N f= ∆t
  • 10.
    Ποια η μονάδασυχνότητας; 1Hz (χέρτζ) Η συχνότητα είναι 1Hz όταν το σώμα εκτελεί μία ταλάντωση ανά δευτερόλεπτο Άλλες μονάδες 1ΚHz=103Hz 1MHz=106Hz
  • 11.
    Ποια η σχέσηπεριόδου- συχνότητας; Σε χρόνο μιάς περιόδου το σώμα εκτελεί μια ταλάντωση 1 f = N N =1 f= → ∆t =T ∆t T Η περίοδος και η συχνότητα είναι μεγέθη αντίστροφα
  • 12.
    Να περιγραφεί τοαπλό εκκρεμές. ΑΚΡΑΙΑ ΘΕΣΗ ΑΚΡΑΙΑ ΘΕΣΗ ΤΑΛΑΝΤΩΣΗΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΗΣ ΘΕΣΗ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑΣ
  • 13.
    Από ποια μεγέθηεξαρτάται η περίοδος της ταλάντωσης ενός απλού εκκρεμούς; Α) Η περίοδος είναι ανεξάρτητη της μάζας. Τ1 = Τ2
  • 14.
    Η περίοδος δενεξαρτάται από το πλάτος, όταν εκτρέπεται κατά μικρή γωνία θ (μικρότερη από 10 μοίρες) Τ1 = Τ2
  • 15.
    Η περίοδος αυξάνεταιόταν μεγαλώσουμε το μήκος του νήματος. Η περίοδος είναι ανάλογη της T 2> T 1 τετραγωνικής ρίζας του μήκους. Μήκος εκκρεμούς Περίοδος T1 L Τ 4L 2Τ T2 9L 3Τ
  • 16.
    Τύπος περιόδου L Μήκος του εκκρεμούς L T = 2π g Επιτάχυνση βαρύτητας. g
  • 17.
    Η περίοδος αλλάζειαπό τόπο σε τόπο. Η περίοδος ελαττώνεται από τον ισημερινό προς τους πόλους. Ισημερινός: μέγιστη περίοδος ελάχιστη συχνότητα. Πόλοι: ελάχιστη περίοδος μέγιστη συχνότητα.
  • 18.
    Ένα εκκρεμές ενόςm στον Ισημερινό έχει περίοδο 2,008s. Στην Αθήνα 2,005s και στον Βόρειο πόλο 2,003s Στην Σελήνη έχει περίοδο 4,96s. H περίοδος αυξάνεται 2,5 φορές.
  • 19.
    Η περίοδος αυξάνειόταν μειωθεί η επιτάχυνση βαρύτητας(g) Βόρειος πόλος Ισημερινός g=9,83m/s2 g=9,78m/s2 T 2> T 1 T1 T2
  • 20.
    Τι είδους ενέργειαέχει ένα σώμα όταν εκτελεί ταλάντωση; Α) Δυναμική ενέργεια Σύμβολο  (U) ΑΚΡΑΙΑ ΘΕΣΗ U=μέγιστη ΑΚΡΑΙΑ ΘΕΣΗ U=μέγιστη ΘΕΣΗ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑΣ U=0
  • 21.
    Β) Κινητική ενέργεια ΣύμβολοΚ ΑΚΡΑΙΑ ΘΕΣΗ ΑΚΡΑΙΑ ΘΕΣΗ Κ=0 Κ=0 ΘΕΣΗ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑΣ Κ=μέγιστη
  • 22.
    Τι ονομάζουμε μηχανικήενέργεια της ταλάντωσης; Ε=Κ+U Είναι το άθροισμα κινητικής και δυναμικής ενέργειας.
  • 23.
    Τι λέει ηαρχή διατήρησης της ενέργειας; Κατά την διάρκεια μιας ταλάντωσης η μηχανική ενέργεια παραμένει σταθερή εφ’όσον ΑΚΡΑΙΑ ΘΕΣΗ δεν υπάρχουν K= 0 TΥΧΑΙΑ ΘΕΣΗ τριβές. U= 10J ΘΕΣΗ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑΣ E= 10J K= 10J K= 4J U= 0 U= 6J E= 10J E= 10J