Dział 7: Drgania

Energia w ruchu harmonicznym

Teoria, przykłady i zadania z rozwiązaniami krok po kroku – fizyka, liceum – rozszerzenie.

Ćwicz ten temat

Trening z podpowiedziami i rozwiązaniami krok po kroku, szybkie strzały i za każdym razem nowe zadania – po założeniu konta. Konto demo jest bezpłatne.

W drganiach energia przechodzi z potencjalnej w kinetyczną i z powrotem, a suma jest stała.

Energia całkowita

E = k A² : 2 = m vmax² : 2

W punkcie x

Ep = kx²/2, Ek = k(A² − x²)/2.

Tłumienie

Opory zmniejszają amplitudę – energia zamienia się na wewnętrzną.
Przykład 1
Przy x = A/2 jaka część energii to Ek?
Pokaż rozwiązanie
1 − 1/4 = 3/4.

Przykładowe zadania z rozwiązaniami

Zadanie 1
Ciężarek na sprężynie (k = 400 N/m) drga z amplitudą 0,1 m. Oblicz energię całkowitą.
Pokaż rozwiązanie

Odpowiedź: 2

  1. E = 2 J
Zadanie 2
Ciało drga z amplitudą 13 cm i częstością kołową 5 rad/s. Jaka jest jego prędkość przy wychyleniu 5 cm (w cm/s)?
Pokaż rozwiązanie

Odpowiedź: 60

  1. v = 5·√(13² − 5²) = 60 cm/s
Zadanie 3
Ciężarek (k = 400 N/m) drga z amplitudą 0,2 m. Ile wynosi energia kinetyczna przy wychyleniu 0,1 m?
Pokaż rozwiązanie

Odpowiedź: 6

  1. Ek = 400·(0,2² − 0,1²)/2 = 6 J

Chcesz rozwiązywać takie zadania?

Załóż konto i ćwicz z podpowiedziami – każde zadanie sprawdzimy i pokażemy rozwiązanie. Konto demo jest bezpłatne.

Inne tematy w dziale „Drgania”