Seilias

Physics and Photography

Τα Δημοφιλέστερα του Μήνα

Στατιστικά

Επισκέπτες: 3832765

Τελευταία Ενημέρωση

23/09/2016

Who's Online

Έχουμε 3 επισκέπτες online

Σχόλια - Παρατηρήσεις

Για σχόλια,  παρατηρήσεις,  διορθώσεις, αβλεψίες κλπ μη διστάσετε να επικοινωνήστε μαζί μου. Όσες προσομοιώσεις φέρουν το όνομά μου είναι ελεύθερες προς χρήση από όλους, αρκεί να μην αλλαχθούν τα σύμβολα πνευματικής ιδιοκτησίας. Τα αρχεία μπορείτε να τα βρείτε στο menu Download.
 

Αν θέλετε να χρησιμοποιήσετε τις γραφικές παραστάσεις από τις προσομοιώσεις σε δικές σας εργασίες, να αποθηκεύσετε κάποια προσομοίωση ή να εκτυπώσετε ένα άρθρο κάντε κλικ εδώ για να δείτε την διαδικασία.

Για ενσωμάτωση αρχείων προσομοιώσεων στο Word-Excel-PowerPoint πατήστε εδώ


Σας Ευχαριστώ.

Σύνδεση






Ξεχάσατε τον κωδικό σας;

Με δυο λόγια

Τυλίγουμε ένα παγάκι με μάλλινο ύφασμα και το αφήνουμε να λιώσει. Θα λιώσει άραγε πιο γρήγορα επειδή είναι τυλιγμένο σε μάλλινο ύφασμα;


Όχι!
Το μάλλινο ύφασμα είναι μονωτής εμποδίζοντας την θερμότητα να μπει αλλά και να βγει. Γι αυτό φοράμε μάλλινα τον χειμώνα. Το ύφασμα λειτουργεί σαν ασπίδα, το απομονώνει  από το περιβάλλον του. Έτσι όταν το παγάκι είναι τυλιγμένο με μάλλινο ύφασμα δεν μπορεί να μπεί θερμότητα (από το πιο ζεστό περιβάλλον) με αποτέλεσμα να λιώνει πιο αργά.

 
Αρχική
Ιαν
12
2013
Εξαναγκασμένη ταλάντωση
(7 ψήφοι)
Εξαναγκασμένη ταλάντωση
  • Τι είδους κίνηση εκτελεί το σώμα μετά την πάροδο ορισμένου χρόνου;
  • Θέστε στην γωνιακή συχνότητα του διεγέρτη (ω) αρχικά την τιμή μηδέν και παρατηρήστε πως μεταβάλλεται το πλάτος της ταλάντωσης του σώματος καθώς αυτή αυξάνεται
  • Πόση είναι η γωνιακή συχνότητα στην οποία παρατηρείται το μέγιστο πλάτος της ταλάντωσης;
  • Ταυτίζεται η συχνότητα στην οποία έχουμε μέγιστο πλάτος ταλάντωσης με την ιδιοσυχνότητα του συστήματος;
  • Πως μεταβάλλεται η διαφορά των δυο παραπάνω συχνοτήτων όταν αυξάνεται η σταθερά απόσβεσης b;
  • Πως μεταβάλλεται το πλάτος της ταλάντωσης για μεγάλες τιμές της σταθεράς b;
  • Όταν μηδενίζεται η συχνότητα του διεγέρτη πως ταλαντώνεται το σύστημα;
  • Πόσες διαφορετικές συχνότητες του διεγέρτη υπάρχουν για ένα συγκεκριμένο πλάτος ταλάντωσης;
  • Σε ποιά τιμή πλησιάζει το πλάτος της ταλάντωσης όταν η συχνότητα του διεγέρτη γίνεται πολύ μεγάλη;
  • Τι είδους ταλάντωση έχουμε όταν η σταθερά της απόσβεσης είναι μηδέν; Το πλάτος πλησιάζει στο άπειρο για όλες τις συχνότητες ή για μια συγκεκριμένη;
  • Παραμένει η μηχανική ενέργεια σταθερή κατά την διάρκεια της ταλάντωσης; Τι συμβαίνει όταν f=f0 ;
  • Αποδείξτε πως όταν f=f0 η δύναμη του διεγέρτη F είναι σε κάθε στιγμή (μετά από κάποιο χρόνο) αντίθετη της τριβής. Για να επαληθεύεστε σταματήστε προσωρινά την προσομοίωση και σύρτε τις δυνάμεις F και Τ για να τις συγκρίνεται.
  • Πως μεταβάλλεται η ισχύς της δύναμης F για διάφορες τιμές τις συχνότητας και πως όταν f=f0. Δικαιολογήστε την πρόταση πως κατά τον συντονισμό έχουμε τον "βέλτιστο" τρόπο μεταφοράς ενέργειας.


Πλήρη Οθόνη


Πλήρη Οθόνη


Πλήρη Οθόνη


Πλήρη Οθόνη

Ας υποθέσουμε ότι έχουμε ένα σώμα μάζας m είναι δεμένο σε ένα οριζόντιο ελατήριο σταθεράς k. Oνομάζουμε ιδιοσυχνότητα  την συχνότητα της ταλάντωσης που θα έκανε το σώμα αν δεν ενεργούσε καμία άλλη δύναμη εκτός της δύναμης του ελατηρίου. Δηλαδή

και γωνιακή ιδιοσυχνότητα

Αν υπάρχουν δυνάμεις τριβής Fαντ = –bυ τότε η ταλάντωση είναι φθίνουσα και μετά από κάποιο χρονικό διάστημα το σώμα θα σταματήσει. Αν θέλουμε το σώμα να κάνει αμείωτη ταλάντωση θα πρέπει να του δίνουμε ενέργεια που να αναπληρώνει την ενέργεια που μετατρέπεται σε θερμική λόγω τριβών. Ένας τρόπος για να δίνεται στο σώμα ενέργεια και να εκτελεί απλή αρμονική ταλάντωση είναι να ενεργεί στο σώμα μια περιοδική δύναμη της μορφής

Η δύναμη αυτή ονομάζεται διεγείρουσα δύναμη και το σώμα που ασκεί την δύναμη διεγέρτης. Όπου  ω η γωνιακή συχνότητα του διεγέρτη. Η κίνηση του σώματος τελικά θα είναι μια απλή αρμονική ταλάντωση με γωνιακή συχνότητα ίση με αυτήν του διεγέρτη.

 

(1)

με πλάτος ταλάντωσης

 

Δηλαδή το σώμα θα αναγκαστεί να εκτελέσει ταλάντωση με συχνότητα που του επιβάλλεται από το διεγέρτη και όχι με τη δική του ιδιοσυχνότητα και με πλάτος που εξαρτάται και από την συχνότητα του διεγέρτη αλλά και από την ιδιοσυχνότητα του συστήματος.
Όταν το πλάτος της ταλάντωσης γίνεται μέγιστο, τότε λέμε ότι έχουμε συντονισμό του πλάτους της ταλάντωσης ή απλά συντονισμό. Η συχνότητα για την οποία μεγιστοποιείται το πλάτος της ταλάντωσης είναι λίγο μικρότερη από την ιδιοσυχνότητα του συστήματος. (όταν  f=f0 τότε μεγιστοποιείται το πλάτος της ταχύτητας).

Συντονιστμός ⇔ Α=max ,  ff0

Όσο μεγαλώνει η σταθερά απόσβεσης b τόσο μεγαλώνει και η διαφορά μεταξύ της συχνότητας που έχουμε μέγιστο πλάτος  fmax  και της ιδιοσυχνότητας  f0 .

Για πολύ μικρές τιμές της   το σώμα και ο διεγέρτης ταλαντώνονται σε φάση με πολύ μικρές ταχύτητες (έτσι επίσης η τριβή είναι πολύ μικρή) στην ουσία του ελατήριο δεν είναι παραμορφωμένο. Το άκρο (στο οποίο ενεργεί ο διεγέρτης) και το σώμα ταλαντώνονται περίπου όπως θα ταλαντωνόταν αν ανάμεσά τους υπήρχε μια άκαμπτη ράβδος. Έτσι το πλάτος της ταλάντωσης θα είναι 

Για μεγάλες τιμές της  f  το σώμα και ο διεγέρτης ταλαντώνονται με αντίθεση φάσης, έτσι η μία μετατόπιση σχεδόν αναιρεί την άλλη οπότε το σώμα ταλαντώνεται με πολύ μικρό πλάτος.

 

 
Ιαν
12
2013
Εξαναγκασμένη ηλεκτρική ταλάντωση
(0 ψήφοι)
Εξαναγκασμένη ταλάντωση
  • Ταυτίζεται η συχνότητα στην οποία έχουμε μέγιστο πλάτος έντασης ηλεκτρικού ρεύματος με την ιδιοσυχνότητα του συστήματος;
  • Πόσες διαφορετικές συχνότητες υπάρχουν για ένα συγκεκριμένο πλάτος έντασης του ηλεκτρικού ρεύματος;
  • Ποιό είναι το πλάτος της έντασης του ηλεκτρικού ρεύματος όταν η συχνότητα της πηγής γίνεται πολύ μεγάλη;
  • Τι είδους ταλάντωση έχουμε όταν η αντίσταση είναι μηδέν; Το πλάτος πλησιάζει στο άπειρο για όλες τις συχνότητες ή για μια συγκεκριμένη;


Πλήρη Οθόνη

Εξαναγκασμένη Ηλεκτρομαγνητική ταλάντωση πετυχαίνουμε με μια εναλλασσόμενη πηγή.

Η εξίσωση που περιγράφει το φαινόμενο είναι

 

(1)

Σε αντίθεση με τις μηχανικές ταλαντώσεις στην περίπτωση των ηλεκτρομαγνητικών ταλαντώσεων ενδιαφερόμαστε για την ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος. Η λύση της εξίσωσης αυτής περιλαμβάνει ένα μεταβατικό στάδιο και ένα μόνιμο στάδιο. Ο χρόνος της μεταβατικής κατάστασης εξαρτάται από την τιμή της αντίστασης R και την τιμή του συντελεστή αυτεπαγωγής L. Το μόνιμο κομμάτι της λύσης της εξίσωσης (1) περιγράφεται από την παρακάτω εξίσωση.

 

(2)

όπου

 

Από την (2) παρατηρούμε ότι το ηλεκτρικό ρεύμα είναι εναλλασσόμενο με κυκλική συχνότητα ίδια με αυτήν της πηγής και το πλάτος της έντασης του ηλεκτρικού ρεύματος εξαρτάται από την κυκλική συχνότητα ω της πηγής.

Όταν η κυκλική συχνότητα της πηγής είναι πολύ μεγάλη τότε έχουμε πολύ γρήγορες μεταβολές του ηλεκτρικού ρεύματος, με αποτέλεσμα το πηνίο να προβάλει μεγάλη "αντίσταση" και το κύκλωμα να διαρρέεται από μικρό ρεύμα. Δηλαδή

Όταν η κυκλική συχνότητα είναι πολύ μικρή, τότε πρακτικά η τάση της πηγής τείνει να γίνει συνεχής με αποτέλεσμα ο πυκνωτής να προβάλλει μεγάλη "αντίσταση" και το κύκλωμα να μην διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα. Δηλαδή

Όταν η κυκλική συχνότητα είναι ακριβώς ίση με κυκλική ιδιοσυχνότητα ω0 του συστήματος LC τότε το πλάτος της έντασης του ρεύματος γίνεται μέγιστο και τείνει στο άπειρο όταν η αντίσταση R τείνει στο μηδέν. Στην κατάσταση αυτή λέμε ότι το κύκλωμα βρίσκεται σε συντονισμό.

 


(3)

Σε αυτό το σημείο πρέπει να τονίσουμε ότι στις μηχανικές ταλαντώσεις, όταν ω=ω0, το πλάτος της ταλάντωσης της απομάκρυνσης (αντίστοιχο με το πλάτος ταλάντωσης του φορτίου του πυκνωτή) ΔΕΝ είναι μέγιστο. Στην κατάσταση συντονισμού είναι μέγιστο το πλάτος της ταχύτητας (αντίστοιχο με το πλάτος ταλάντωσης του ηλεκτρικού ρεύματος).

Είναι χρήσιμο πολλές φορές να υπολογίζουμε το ποσό της ενέργειας που παρέχει η πηγή στο κύκλωμα σε χρόνο μιας περιόδου (στην μόνιμη κατάσταση). Η πηγή προσφέρει τόση ενέργεια στο κύκλωμα όση είναι και η θερμότητα που προσφέρεται από τον αντιστάτη στο περιβάλλον. Γνωρίζουμε όμως ότι η θερμότητα αυτή υπολογίζεται από την εξίσωση

και επειδή το ρεύμα είναι αρμονικά εναλλασσόμενο ισχύει

οπότε.

 

(4)

 

 
Ιαν
11
2013
Απλή αρμονική ταλάντωση
(24 ψήφοι)
Απλή αρμονική ταλάντωση


Πλήρη Οθόνη

Περιοδική ονομάζουμε την κίνηση που επαναλαμβάνεται κατά το ίδιο τρόπο σε ίσα χρονικά διαστήματα.

Περίοδος T μιας περιοδικής κίνησης ονομάζεται ο χρόνος που απαιτείται για να πραγματοποιηθεί μια φορά η περιοδική κίνηση.

Συχνότητα f ονομάζεται ο αριθμός των επαναλήψεων της περιοδικής κίνησης στη μονάδα χρόνου.

αν  t = T τότε N = 1 οπότε

 

(1)

Γωνιακή συχνότητα ω ονομάζεται η ποσότητα

 

(2)

Ταλάντωση είναι μια παλινδρομική περιοδική κίνηση γύρω από μια θέση ισορροπίας.

Γραμμική ταλάντωση ονομάζεται μια ταλάντωση που εξελίσσεται πάνω σε ευθεία γραμμή.

 

Χρησιμοποιώντας την προσομοίωση απαντήστε στα παρακάτω ερωτήματα.

  • Είναι η κίνηση του σώματος ευθύγραμμη ομαλή;
  • Υπάρχει επιτάχυνση;
  • Η ταχύτητα αυξάνεται συνεχώς;
  • Η ταχύτητα αλλάζει κατεύθυνση;
  • Ποιές είναι οι δύο ακραίες θέσης της κίνησης του σώματος;
  • Η επιτάχυνση είναι σταθερή;
  • Η επιτάχυνση έχει πάντα την ίδια κατεύθυνση;
  • Σε ποιά θέση μηδενίζεται η ταχύτητα;
  • Σε ποιά θέση η ταχύτητα γίνεται μέγιστη;
  • Σε ποιά θέση η επιτάχυνση μηδενίζεται;
  • Σε ποιά θέση η επιτάχυνση γίνεται μέγιστη;
  • Καθώς το σώμα απομακρύνεται από την θέση ισορροπίας του πως μεταβάλλεται η ταχύτητά του;
  • Όσο πλησιάζει προς την θέση ισορροπίας πως μεταβάλλεται η ταχύτητά του;
  • Όσο απομακρύνεται από την θέση ισορροπίας πως μεταβάλλεται η επιτάχυνσή του;
  • Αν αλλάξουμε την παράμετρο Α τι παρατηρείται;
  • Αν αλλάξουμε την παράμετρο ω τι αλλάζει;
  • Πόσο χρόνο χρειάζεται το σώμα να κάνει μια ταλάντωση;
  • Είναι η κίνηση περιοδική;
  • Ποιά είναι η συχνότητα της κίνησης;
  • Σύρτε το σώμα και παρατηρήστε πως μεταβάλλεται η επιτάχυνση του.
  • Ποιά είναι πάντα η κατεύθυνση της επιτάχυνσης.
  • Σύρτε και αφήστε (ταχύτητα μηδέν) το σώμα. Μεταξύ ποιων ακραίων θέσεων κινείται τώρα το σώμα.
  • Διαλέξτε τις τιμές της αρχικής φάσης και απαντήστε σε ποιά θέση βρίσκεται το σώμα και ποιά είναι η ταχύτητά του.
 
<< Αρχική < Προηγ. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Επόμ. > Τελευταία >>

Αποτελέσματα 13 - 15 από 117

Φυσική

Μηχανική

Ηλεκτρομαγνητισμός

 
Joomla Templates by Joomlashack