Πέμπτη, 12 Ιουνίου 2008

Δύναμη επαναφοράς και δύναμη ελατηρίου.

Συχνά στις ταλαντώσεις οι μαθητές μπερδεύουν, θέση ισορροπίας με τη θέση φυσικού μήκους του ελατηρίου, καθώς και στη δύναμη επαναφοράς (που είναι η συνισταμένη δύναμη) που ασκείται στο σώμα και στην δύναμη (επαναφοράς) του ελατηρίου.
Μια βοήθεια για το ξεμπέρδεμα, μπορεί να αποτελέσει το παρακάτω video, που δείχνει ένα αρχείο interactive Physics. Μπορείτε να το τρέξετε, να σταματήσετε, όποια στιγμή θέλετε και να το επανακινήσετε.Το σχήμα (1) δείχνει το ελατήριο στο φυσικό του μήκος, που είναι 2m.
Το σχήμα (2) είναι η θέση ισορροπίας, που το ελατήριο έχει μήκος 3m.
Στο (3) σχήμα δείχνει το σώμα να ταλαντώνεται και παρουσιάζει τη συνισταμένη δύναμη που ασκείται στο σώμα.
Το ίδιο σώμα στο σχήμα (4), απλά η δύναμη που φαίνεται είναι η δύναμη που δέχεται το σώμα από το ελατήριο
Δεξιά στον πίνακα, φαίνονται οι τιμές της απομάκρυνσης, της δύναμης επαναφοράς (ΣF) και της δύναμης του ελατηρίου.
.
video

Αφού παρατηρήστε την ταλάντωση απαντήστε στα παρακάτω ερωτήματα.
  1. Σε ποια θέση η δύναμη επαναφοράς είναι μηδενική;
  2. Πόσο είναι το μέτρο της δύναμης του ελατηρίου στην παραπάνω θέση;
  3. Σε ποια θέση η δύναμη που ασκεί το ελατήριο είναι μηδενική;
  4. Για ποιες τιμές του πλάτους η δύναμη του ελατηρίου έχει φορά πάντα προς τα πάνω;
  5. Όταν το πλάτος είναι 1,5m, πόση είναι η μέγιστη τιμή του μέτρου της δύναμης του ελατηρίου και σε ποια θέση συμβαίνει αυτό; Πόσο είναι στη θέση αυτή το μήκος του ελατηρίου;
  6. Τη στιγμή που το ελατήριο έχει το φυσικό μήκος του, πόση είναι η δύναμη επαναφοράς;
Για τους συναδέλφους που διαθέτουν το Ι.Ρ, μπορούν να κατεβάσουν το αρχείο από ΕΔΩ.

Δεν υπάρχουν σχόλια: