Question

Na wykresie przedstawiono ruch wahadła. Wychylenie w lewo oznaczono, jako dodatnie, a w prawo, - jako ujemne. Odczytaj z wykresu:
DAJE NAJJJJ​

Answer 1

Verified answer

Ruch wahadła matematycznego

Amplituda drgań wynosi: 10 m

Wskazówka:

Aby odczytać amplitudę drgań wahadła należy dodać maksymalne wartości wychyleń na prawo i na lewo:

A = 5 m + |-5| m = 10

Okres drgań wynosi: 8 s

Wskazówka:

Okres drgań wahadła to minimalny czas, jaki upływa między początkiem ruchu, a powrotem do dokładnie tej samej fazy wahadła - można ją łatwo znaleźć przez odczytanie czasu pomiędzy maksymalnymi wychyleniami wahadła z tej samej strony.

Częstotliwość drgań wynosi: 1/8 Hz

Wskazówka:

Częstotliwość jest to ilość drgnięć, jakie wykona wahadło w określonym czasie. Jeżeli jedno drgnięcie trwa 8 sekund to w czasie równym 1 sekundzie wykona 1/8 drgnięcia.

Wahadło było maksymalnie wychylone w lewo: 5 m

Wskazówka:

Maksymalne wychylenie wahadła w lewo, na danym wykresie, to maksymalna wartość dodatnia, jaką osiągnie funkcja, którą zapisano.

Wahadło znajdowało się w położeniu równowagi: w 2, 6, 10,14 i 18 sekundzie (co 4 sekundy)

Wskazówka:
Położenie równowagi to miejsce, w którym wartość wychylenia wahadła będzie równa zero.

Prędkość chwilowa wahadła wynosiła zero: w 0, 4, 8, 12, 16 i 20 sekundzie (co 4 sekundy)

Wskazówka:

Wahadło ma prędkość równą zero w momencie, w którym jego wychylenie jest maksymalne, w którąkolwiek stronę.

Energia kinetyczna wahadła była największa: kiedy jego wartość wychylenia była równa zero

Wskazówka:

W położeniu równowagi wahadła, kiedy wychylenie jest równe zero, cała energia kinetyczna wahadła jest równa jego maksymalnej energii potencjalnej. Wynika to z zasady zachowania energii. Całkowita energia wahadła jest stała. Kiedy wahadło znajduje się w punkcie, którego wysokość przyjmujemy za zerową (lub jest najmniejszą osiąganą wysokością), jego energia potencjalna jest równa zero (lub minimalna w tym ruchu), więc cała energia wahadła jest zamieniona w energię kinetyczną.

Energia potencjalna grawitacji wahadła była największa: kiedy wychylenie wahadła było maksymalne

Wskazówka:

Kiedy wahadło znajduje się w położeniu maksymalnego wychylenia jego wysokość będzie maksymalna, a prędkość wahadła będzie równa zero. Oznacza to, że jego energia kinetyczna jest równa zero, a energia potencjalna będzie równa całkowitej energii wahadła, która jest stała w całym ruchu.