Τρίτη 13 Δεκεμβρίου 2022

Το στάσιμο κύμα σε μια χορδή

 

Πάνω στην χορδή του σχήματος, μήκους l=1m, με σταθερά τα δυο άκρα της, έχει σχηματισθεί ένα στάσιμο κύμα και στο σχήμα βλέπετε την μορφή της χορδής, μια στιγμή t=0, όπου η κοιλία στο σημείο Ο, βρίσκεται σε μέγιστη απομάκρυνση. Αν το σημείο Ο αποκτά μέγιστη κατά μέτρο ταχύτητα 0,628m/s τη χρονική στιγμή t1=0,05s, για πρώτη φορά, ζητούνται:

i)  Η ταχύτητα  διάδοσης ενός (τρέχοντος) κύματος πάνω στην χορδή αυτή.

ii) Να γραφούν οι εξισώσεις της απομάκρυνσης (y=f(t)) και της ταχύτητας του σημείου Ο  (υ=f(t)) σε συνάρτηση με τον χρόνο, θεωρώντας τον προσανατολισμό που δίνεται στο σχήμα.

iii) Θεωρώντας την θέση του σημείου Ο, σαν αρχή ενός συστήματος αξόνων x,y, όπως στο σχήμα:

α) Πόσα ακόμη σημεία ταλαντώνονται με το ίδιο πλάτος με το Ο;

β) Ποια η εξίσωση y=f(x,t) για το στάσιμο κύμα το οποίο έχει δημιουργηθεί πάνω στην χορδή;

γ) Να βρεθεί η εξίσωση της απομάκρυνσης και της επιτάχυνσης σε συνάρτηση με το χρόνο, για ένα σημείο της χορδής Σ, το οποίο βρίσκεται στην θέση x=-0,2m.

δ) Να κάνετε τις γραφικές παραστάσεις της απομάκρυνσης σε συνάρτηση με το χρόνο (y=f(t)), για τα σημεία Σ και Ο της χορδής, στους ίδιους άξονες.

Απάντηση:

ή

Δεν υπάρχουν σχόλια: