WorksheetsΦθίνουσες Ταλαντώσεις – Ερωτήσεις Εξάσκησης (Γ΄ Λυκείου)
Total questions: 27
Worksheet time: 14mins
Ένα μηχανικό σύστημα εκτελεί φθίνουσες ταλαντώσεις των οποίων το πλάτος μειώνεται σύμφωνα με τη σχέση A=A0⋅e−Λt με Λ θετικό αριθμό. Μετά από 20 πλήρεις ταλαντώσεις το πλάτος γίνεται A0/5 . Να βρείτε μετά από πόσες ταλαντώσεις το πλάτος του θα γίνει A0/125 .
45
50
60
75
Ένα μηχανικό σύστημα μάζας m = 1 kg εκτελεί φθίνουσες ταλαντώσεις, των οποίων το πλάτος μειώνεται σύμφωνα με τη σχέση A=A0⋅e−Λt με Λ θετικό αριθμό. Τη χρονική στιγμή t = 0 το πλάτος είναι 36 cm, ενώ μετά από δύο περιόδους, που διαρκούν 4 s, το πλάτος γίνεται 25 cm. Να υπολογίσετε την τιμή της σταθεράς Λ.
0,045 s−1
0,073 s−1
0,091 s−1
0,125 s−1
Επιλέξτε τη σωστή επιλογή. Σε αρμονικό ταλαντωτή εκτός από την ελαστική δύναμη επαναφοράς ενεργεί και δύναμη αντίστασης F = −bu, με b = σταθερό (b > 0). Το πλάτος της ταλάντωσης μεταβάλλεται με τον χρόνο σύμφωνα με την εξίσωση (για λ > 0)
A = A0 − bt
A=A0eλt
A = A0e−λt
A = λtA0
Επιλέξτε τη σωστή επιλογή. Σε αρμονικό ταλαντωτή εκτός από την ελαστική δύναμη επαναφοράς ενεργεί και δύναμη αντίστασης F = −bu. Όταν αυξάνεται η σταθερά απόσβεσης b, η περίοδος της ταλάντωσης
αυξάνεται.
ελαττώνεται.
μένει σταθερή.
αυξάνεται μέχρι να αποκτήσει ορισμένη τιμή και κατόπιν ελαττώνεται.
Επιλέξτε τη σωστή επιλογή. Το πλάτος, προς την ίδια κατεύθυνση, φθίνουσας αρμονικής ταλάντωσης μεταβάλλεται με το χρόνο σύμφωνα με την εξίσωση A=A0e−λt . Στην εξίσωση αυτή ο χρόνος t παίρνει
οποιαδήποτε τιμή.
τιμές που είναι ακέραια πολλαπλάσια της περιόδου T.
μόνο τιμές που είναι άρτια πολλαπλάσια της περιόδου T.
μόνο τιμές που είναι τετραπλά πολλαπλάσια της περιόδου T.
Επιλέξτε τη σωστή επιλογή. Ένα σύστημα ελατηρίου – μάζας ταλαντώνεται μέσα σε δοχείο, στο οποίο μπορούμε να μεταβάλλουμε την πίεση του αέρα. Η σταθερά απόσβεσης της φθίνουσας ταλάντωσης του συστήματος εξαρτάται
μόνο από τις ιδιότητες του μέσου.
μόνο από το σχήμα του σώματος που ταλαντώνεται.
μόνο από το μέγεθος του σώματος που ταλαντώνεται.
από τις ιδιότητες του μέσου, το σχήμα και το μέγεθος του σώματος που ταλαντώνεται.
Επιλέξτε τη σωστή επιλογή. Σε αρμονικό ταλαντωτή εκτός από την ελαστική δύναμη επαναφοράς ενεργεί και δύναμη αντίστασης F = −bu. Με την πάροδο του χρόνου
το πλάτος μειώνεται και η περίοδος διατηρείται σταθερή.
το πλάτος διατηρείται σταθερό και η περίοδος μειώνεται.
το πλάτος και η περίοδος μειώνονται.
το πλάτος και η περίοδος παραμένουν σταθερά.
Επιλέξτε τη σωστή επιλογή. Η ιδιοσυχνότητα ενός ταλαντωτή εξαρτάται
από το πλάτος της ταλάντωσης.
από τη σταθερά απόσβεσης.
από την αρχική φάση.
από τα φυσικά χαρακτηριστικά του συστήματος.
Κρίνετε αν η πρόταση είναι σωστή ή λανθασμένη και επιλέξτε μία επιλογή. Ελεύθερη ταλάντωση εκτελεί ένας ταλαντωτής όταν του δοθεί μία φορά ενέργεια και κατόπιν αφεθεί ελεύθερος.
Σωστό
Λάθος
Κρίνετε αν η πρόταση είναι σωστή ή λανθασμένη και επιλέξτε μία επιλογή. Το πλάτος της ελεύθερης ταλάντωσης ενός ταλαντωτή διατηρείται πάντα σταθερό.
Σωστό
Λάθος
Κρίνετε αν η πρόταση είναι σωστή ή λανθασμένη και επιλέξτε μία επιλογή. Αν στον αρμονικό ταλαντωτή εκτός από την ελαστική δύναμη επαναφοράς ενεργεί και δύναμη αντίστασης F = −bu, με b > 0, το πλάτος της ταλάντωσης ελαττώνεται γραμμικά με το χρόνο.
Σωστό
Λάθος
Αν στον αρμονικό ταλαντωτή εκτός από την ελαστική δύναμη επαναφοράς ενεργεί και δύναμη αντίστασης F=−bυ , με μεγάλη σταθερά απόσβεσης, η κίνηση γίνεται απεριοδική.
Σωστό
Λάθος
Στη φθίνουσα αρμονική ταλάντωση ο ρυθμός με τον οποίο ελαττώνεται το πλάτος δεν εξαρτάται από τη σταθερά απόσβεσης.
Σωστό
Λάθος
Στις κρεμαστές γέφυρες επιδιώκεται η απόσβεση των ταλαντώσεων να είναι ελάχιστη.
Σωστό
Λάθος
Το πλάτος φθίνουσας αρμονικής ταλάντωσης μεταβάλλεται με τον χρόνο σύμφωνα με την εξίσωση A=A0e−λτ , αν η δύναμη αντίστασης είναι της μορφής F=−bυ (A,b>0) .
Σωστό
Λάθος
Ποια ταλάντωση ονομάζεται ελεύθερη; Επιλέξτε τον σωστό ορισμό.
Ταλάντωση που πραγματοποιείται με μόνιμη εξωτερική περιοδική δύναμη
Ταλάντωση που πραγματοποιείται μόνο υπό την επίδραση της δύναμης επαναφοράς μετά από αρχική διέγερση, χωρίς εξωτερική περιοδική δράση
Ταλάντωση με σταθερό πλάτος και μηδενική απόσβεση λόγω ιδανικού συστήματος
Ποια ταλάντωση ονομάζεται φθίνουσα; Επιλέξτε τον σωστό ορισμό.
Ταλάντωση όπου το πλάτος μειώνεται με το χρόνο λόγω δυνάμεων αντίστασης
Ταλάντωση με αυξανόμενη συχνότητα
Ταλάντωση με σταθερό πλάτος
Να αποδώσετε γραφικά σε συνάρτηση με το χρόνο το πλάτος φθίνουσας αρμονικής ταλάντωσης. Ποιο συμπέρασμα προκύπτει από αυτή τη γραφική παράσταση; Επιλέξτε το ορθό συμπέρασμα.
Το πλάτος ακολουθεί νόμο εκθετικής μείωσης με χαρακτηριστικό χρόνο/σταθερά απόσβεσης
Το πλάτος μειώνεται με σταθερό ποσό ανά περίοδο
Το πλάτος αυξάνεται με το χρόνο
Τι ονομάζεται χρόνος ημίσειας ζωής ενός μεγέθους που μειώνεται εκθετικά με το χρόνο; Επιλέξτε τον σωστό ορισμό.
Ο χρόνος μέσα στον οποίο το μέγεθος υποδιπλασιάζεται, δηλαδή γίνεται ίσο με το μισό της αρχικής του τιμής
Ο χρόνος μίας πλήρους ταλάντωσης
Ο χρόνος κατά τον οποίο το μέγεθος μηδενίζεται
Ένας ταλαντωτής εκτελεί φθίνουσα ταλάντωση με πλάτος που μειώνεται εκθετικά με το χρόνο, σύμφωνα με τη σχέση A=A0e−λt (A0 θετική σταθερά). Στο τέλος του πρώτου ταλαντωσεως το πλάτος έχει μειωθεί στο 1/4 του αρχικού. Μετά από 10 ακόμη ταλαντώσεις το πλάτος θα ισούται με ποια από τις παρακάτω τιμές; Επιλέξτε τη σωστή απάντηση.
8A0
16A0
32A0
Αν E0 είναι η αρχική ενέργεια της ταλάντωσης, τότε μετά από τις 10 πρώτες ταλαντώσεις το έργο της δύναμης που αντιστέκεται στην κίνηση του ταλαντωτή ισούται με ποια από τις παρακάτω τιμές; Επιλέξτε τη σωστή απάντηση.
−8E0
16E0
−1615E0
Ένα μηχανικό σύστημα εκτελεί αμείωτες εξαναγκασμένες ταλαντώσεις. Η ιδιοσυχνότητα του συστήματος είναι 30 Hz και η εξωτερική περιοδική δύναμη που του ασκείται περιγράφεται από την εξίσωση F = 10 συν(ωt) (S.I.). Αυξάνουμε την κυκλική συχνότητα της εξωτερικής δύναμης σε 50 rad/s. Η ιδιοσυχνότητα του ταλανωτή: Επιλέξτε τη σωστή απάντηση.
αυξάνεται
δε μεταβάλλεται
μειώνεται
Στο ίδιο σύστημα, όταν αυξάνεται η κυκλική συχνότητα της εξωτερικής δύναμης σε 50 rad/s, το πλάτος της ταλάντωσης: Επιλέξτε τη σωστή απάντηση.
αυξάνεται
δε μεταβάλλεται
μειώνεται
Σε ταλαντούμενο σύστημα μάζας–ελατηρίου, εκτός από τη δύναμη επαναφοράς −kx, ενεργούν i) μια δύναμη αντίστασης −bυ, όπου b η σταθερά απόσβεσης και υ η αλγεβρική τιμή της ταχύτητας της μάζας m, και ii) περιοδική δύναμη F = Fmax ημ(ωt) σταθερού πλάτους και μεταβλητής συχνότητας. Με ποιες από τις παρακάτω προτάσεις συμφωνείτε; Επιλέξτε όλες τις σωστές.
Για τον ταλαντωτή θα ισχύει η εξίσωση Fmax ημ(ωt) − kx − bυ = m a
Αν η συχνότητα fε της περιοδικής δύναμης είναι μικρότερη από την ιδιοσυχνότητα f0 και αρχίσει να αυξάνεται συνεχώς, το πλάτος της ταλάντωσης αυξάνεται μέχρι τον συντονισμό
Η ιδιοσυχνότητα του ταλανωτή είναι f0=2π1mk
Όταν fε < f0, το σύστημα ταλαντώνεται στη μόνιμη κατάσταση με την ιδιοσυχνότητά του
Ένα σώμα μάζας m εξαρτάται από κατακόρυφο ελατήριο σταθεράς k και εκτελεί εξαναγκασμένη ταλάντωση με την επίδραση εξωτερικής περιοδικής δύναμης σταθερής συχνότητας f, με f > f0, όπου f0 η ιδιοσυχνότητα του συστήματος. Αν αυξήσουμε τη μάζα του σώματος, χωρίς να αλλάξει η σταθερά απόσβεσης, τότε η ιδιοσυχνότητα του ταλανωτή: Επιλέξτε τη σωστή απάντηση.
αυξάνεται
δε μεταβάλλεται
μειώνεται
Στο ίδιο σύστημα, αν αυξήσουμε τη μάζα του σώματος χωρίς να αλλάξει η σταθερά απόσβεσης, η συχνότητα της ταλάντωσης: Επιλέξτε τη σωστή απάντηση.
αυξάνεται
δε μεταβάλλεται
μειώνεται
Στο ίδιο σύστημα, αν αυξήσουμε τη μάζα του σώματος χωρίς να αλλάξει η σταθερά απόσβεσης, το πλάτος της ταλάντωσης: Επιλέξτε τη σωστή απάντηση.
αυξάνεται
δε μεταβάλλεται
μειώνεται
