Γ΄ Λυκείου Ταλαντώσεις -Κύματα

Ένας γλάρος, ισορροπεί πάνω σε ένα ξύλινο κυλινδρικό κομμάτι ξύλου που είναι βυθισμένο μέσα στο νερό. Η μάζα του κυλίνδρου είναι Μ=2Kg και η μάζα του γλάρου είναι m=0,4Kg. Ξαφνικά ο γλάρος εκτινάσσεται προς τα πάνω με αρχική ταχύτητα υ₀=10m/s. Η πυκνότητα του νερού είναι d_νερού=10³Kg/m³ και το εμβαδόν της διατομής του κυλίνδρου είναι S=10cm²

 

Α)  να εξετάσετε, αν ο κύλινδρος θα εκτελέσει γραμμική αρμονική ταλάντωση και αν ναι ποια είναι η περίοδός του.

Β) να υπολογίσετε το πλάτος ταλάντωσης του κυλίνδρου.

Ο κύλινδρος, γίνεται πηγή παραγωγής κυμάτων και θεωρούμε σαν χρονική στιγμή t=0s τη στιγμή που περνά από τη θέση ισορροπίας κινούμενος κατά τη θετική φορά. Σε απόσταση x=3/π m από το κύλινδρο υπάρχει κομμάτι φελλού που αρχίζει την ταλάντωση του μετά από χρόνο 0,6s από τη στιγμή t=0s.

Γ) Nα γραφεί η εξίσωση του κύματος.

Δ) Nα βρεθεί η ταχύτητα και η επιτάχυνση του φελλού τη χρονική στιγμή t=1s μετά τη χρονική στιγμή t=0s.

 

Για να δείτε τη λύση πατήστε εδώ.