Test : Kmitání - dynamika

Na pružinu o tuhosti 400N/m zavěsíme těleso o hmotnosti 4,0 kg. Předpokládáme, že velikost tíhového zrychlení je 10 m/s.

1. O jakou délku se prodlouží pružina?

2. Jaká je doba kmitu tělesa zavěšeného na pružině, jestliže je rozkmitáme? Hmotnost pružiny zanedbejte.

Těleso o hmotnosti m zavěšené na pružině tuhosti k koná harmonický pohyb s frekvencí f₀ .

3. S jakou frekvencí f kmitá na téže pružině těleso o čtyřikrát větší hmotnosti?

4. S jakou frekvencí f kmitá kmitá těleso o hmotnosti m na pružině o čtyřikrát větší tuhosti?

5. S jakou frekvencí f by kmitalo těleso o hmotnosti m na pružině o tuhosti k, kdyby se čtyřikrát zvětšilo tíhové zrychlení.

Na obrázku je nakreslen graf velikosti síly působící na pružinu v závislosti na prodloužení pružiny. Prodloužení je v cm.

6. Jakou tuhost má pružina?

7. Jakou práci vykoná síla, která prodlouží pružinu ze základní polohy o 6 cm?

Kulička o hmotnosti m zavěšená na niti o délce l kývá s dobou kmitu 2 s, přičemž úhlová výchylka niti není větší než 5°. Velikost tíhového zrychlení je g.

8. Jaká je doba kmitu kuličky o hmotnosti m na niti o délce l/4?

9. Jaká je doba kmitu kuličky o hmotnosti m/4 na niti délce l ?

10. Jaká je doba kmitu kuličky o hmotnosti m na niti o délce l, kdyby se tíhové zrychlení zmenšilo na g/4?

Mechanický oscilátor tvoří těleso zavěšené na pružině. Těleso má harmonický pohyb po úsečce AE, jejíž střed je označen C. Změny tíhové potenciální energie neuvažujte.

11. V kterých bodech má oscilátor největší kinetickou energii?

12. Ve kterých bodech má oscilátor největší celkovou mechanickou energii?