دردستگاه نوسانگر(وزنه-فنر)جرم وزنه20gr ،دامنه نوسان 5cm و بسامد زاويه اي نوسان 2Rad/s است.انرژي مكانيكي اين دستگاه چقدراست؟

جواب :

دردستگاه نوسانگر(وزنه-فنر)جرم وزنه  100grوثابت فنر 40N/m و دامنه نوسان 4cm  است.

الف)انرژي مكانيكي نوسانگر راتعيين كنيد.

ب)انرژي جنبشي و پتانسيل نوسانگر را درفاصله 2cm ازمركز نوسان به دست آوريد.

جواب :

الف :

ب:

دردستگاه نوسانگر(وزنه-فنر)جرم وزنه50gr وبيشينه سرعت نوسانگر4m/sاست.انرژي مكانيكي اين دستگاه رابه دست آوريد.

جواب :

الف-رابطه انرژي پتانسيل وانرژي جنبشي نوسانگرساده رابرحسب مكان (x)به دست آوريدوبااستفاده ازآنها نشان دهيدكه انرژي مكانيكي نوسانگربه مكان بستگي ندارد.

ب-بااستفاده ازرابطه انرژي پتانسيل وجنبشي برحسب مكان ،مشخص كنيدكه درچه مكاني انرژي پتانسيل وجنبشي نوسانگرصفرويابيشينه است.

جواب:

الف)رابطه انرژي پتانسيل نوسانگربرحسب بعدبه صورت u=¹/₂ kx² است وقبلا نيز رابطه        رابه دست آوريم.خواهيم داشت:

ملاحظه مي شود انرژي مكانيكي نوسانگر تابع دامنه نوسان است و به مكان آن بستگي ندارد.(اين نتيجه را نيز دربند4 تذكر قبل به طريقي ديگر به دست آورده بوديم.)

ب)ازرابطه u=¹/₂ kx² نتيجه مي شودبه ازاي x=0 انرژي پتانسيل نوسانگر صفر و به ازاي  بيشينه است.