Fizyka Egzamin ARiSS 2023/2024

Korzystamy z zasady zachowania energii. Na górze ciało posiada tylko energię potencjalną ciężkości, a na dole energię kinetyczną. Energie te są takie same niezależnie od kąta nachylenia równi. Stąd wynika, że w każdym przypadku energia kinetyczna na dole jest taka sama. A energia zależy od prędkości, więc prędkość będzie taka sama.

Na człowieka działa siła ciężkości i siła sprężystości wagi równa jej wskazaniu pomnożonemu przez przyspieszenie ziemskie. Przykucając w pierwszej fazie poruszamy się ruchem przyspieszonym w dół, a w drugiej opóźnionym. Podczas ruchu przyspieszonego siła ciężkości musi być większa od siły sprężystości i wskazanie wagi jest mniejsze, natomiast podczas ruchu opóźnionego większa musi być siła sprężystości wagi i wskazanie jest większe. Nie jest to ruch jednostajnie zmienny dlatego wskazanie wagi cały czas się zmienia.

Dla małych kątów okres drgań wahadła nie zależy od amplitudy drgań (czyli od kąta wychylenia) i od masy wahadła. Zależy jedynie od długości wahadła i przyspieszenia grawitacyjnego.

Okres drgań wahadła nie zależy od masy drgającego ciała. Dla małych wychyleń nie zależy również od amplitudy czyli maksymalnego wychylenia. Ale w treści powiedziano, że na początku kąty były takie same, więc nie ma znaczenia czy kąt jest mały czy duży. Zależy jedynie od długości wahadła i przyspieszenia grawitacyjnego.

Jeżeli ma wzrosnąć częstotliwość to okres drgań musi zmaleć. Okres drgań zależy od długości wahadła. Jeśli długość maleje to okres również jest mniejszy. Nić metalowa ulegnie skróceniu jeśli obniżymy temperaturę. Mamy wtedy ujemną rozszerzalność cieplną ciał stałych (kurczenie się).

Ruch harmoniczny jest to ruch drgający w którym wypadkowa siła nadająca ruch drgający jest wprost proporcjonalna do wychylenia. Oznacza to, że czym większe wychylenie to musi działać większa siła.

Niestety pytanie jest trudne i chcą je dobrze zrozumieć trzeba wykonać odpowiednie rachunki lub wykonać doświadczenie. Jeśli chcesz otrzymać odpowiedni wzór to siłę sprężystości porównaj ze wzorem ogólnym na siłę w ruchu harmonicznym.

Fala może rozchodzić się tylko w ośrodku sprężystym i polega na przekazywaniu drgań jednych cząsteczek ośrodka następnym. Nie następuje przy tym przepływ masy, a jedynie przekazywanie energii drgań

Fala polega na przekazywaniu drgań jednych cząsteczek ośrodka następnym. Rozchodzeniu się fali nie towarzyszy przepływ masy, a jedynie przepływ energii. Podczas podmuchu wiatru następuje przemieszczanie się mas powietrza, a nie przekazywanie drgań. Pozostałe przykłady są falami.

Fala polega na przekazywaniu drgań jednych cząsteczek ośrodka następnym i może się rozchodzić w ośrodku sprężystym. Prędkość więc będzie zależeć od od własności sprężystych tego ośrodka, czyli od tego jak szybko cząsteczki ośrodka będą przekazywały drgania.

Fala polega na przekazywaniu drgań jednych cząsteczek ośrodka następnym i może się rozchodzić w ośrodku sprężystym. Prędkość więc będzie zależeć od od własności sprężystych tego ośrodka. Im ośrodek bardziej sprężysty to prędkość będzie większa. Oczywiście w próżni nie ma cząsteczek i fala nie może się rozchodzić. Powietrze ma słabe własności sprężyste i prędkość dźwięku jest bardzo mała (wynosi 340m/s). W wodzie prędkość dźwięku wynosi 1440m/s, a w stali około 5000m/s. Stąd widać, że zmieniać się może przy przejściu z jednego ośrodka do drugiego.

W pudle rezonansowym zachodzi rezonans i powstaje tak zwana fala stojąca, która wzmacnia dźwięk. Ale z zasady zachowania energii wynika, że skoro dźwięk jest wzmocniony (większą ma chwilową energię) to musi trwać krócej aby cała energia była taka sama.