απορία; ΟΤΑΝ ΕΧΕΙΣ ΑΠΟΡΙΑ

ΕΝΘΕΤΟ. ΕΥΡΕΣΗ ΤΗΣ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΕΠΙΤΑΧΥΝΣΗΣ ΣΤΗΝ ΑΠΛΗ ΑΡΜΟΝΙΚΗ ΤΑΛΑΝΤΩΣΗ ΜΕ ΤΟ ΔΙΑΦΟΡΙΚΟ ΛΟΓΙΣΜΟ

Ένθετο του κεφαλαίου 1: με παραγώγους βγαίνουν από τη x = A·ημωt οι εξισώσεις της ταχύτητας και της επιτάχυνσης στην απλή αρμονική ταλάντωση, μαζί με τις μέγιστες τιμές τους.

Γ΄ Λυκείου · Φυσική · 30 λεπτά

Το μάθημα είναι στο σχολικό βιβλίο. Δεν το αντιγράφουμε εδώ. Άνοιξε το επίσημο κεφάλαιο και γύρνα για την εξάσκηση.

Άνοιγμα βιβλίου ↗

Η σύνοψη, οι όροι και οι ασκήσεις γράφτηκαν με τη βοήθεια τεχνητής νοημοσύνης από το σχολικό βιβλίο και μπορεί να έχουν λάθη. Πηγή είναι πάντα το βιβλίο: ό,τι σου φαίνεται περίεργο, έλεγξέ το εκεί. Βρήκες λάθος; Γράψε μας στο aporia@signmak.com.

Σχεδιάγραμμα

Δική μας σύνοψη της ενότητας, για επανάληψη. Πηγή είναι πάντα το βιβλίο.

Τι έγινε

  1. Στην αρμονική ταλάντωση η απομάκρυνση από τη θέση ισορροπίας είναι x = A·ημωt.
  2. Η στιγμιαία ταχύτητα σε ευθύγραμμη κίνηση είναι το όριο του Δx/Δt για Δt → 0, δηλαδή η παράγωγος dx/dt.
  3. Για να παραγωγίσουμε το A·ημωt χρειάζεται ο κανόνας της σύνθετης συνάρτησης: [f(g(t))]′ = f′(g(t))·g′(t).
  4. Έτσι υ = Aω·συνωt. Το σταθερό γινόμενο Aω είναι η μέγιστη ταχύτητα, άρα υ = υmax·συνωt.
  5. Η επιτάχυνση είναι το όριο του Δυ/Δt, η παράγωγος dυ/dt· παραγωγίζοντας ξανά βρίσκουμε α = −Aω²·ημωt.
  6. Το σταθερό Aω² είναι η μέγιστη επιτάχυνση, άρα α = −αmax·ημωt, η μορφή που χρησιμοποιεί η ενότητα 1-3.

Όροι

υ = dx/dt
στιγμιαία ταχύτητα ως παράγωγος
α = dυ/dt
στιγμιαία επιτάχυνση ως παράγωγος
παράγωγος
όριο του λόγου μεταβολών για Δt → 0
[f(g(t))]′ = f′(g(t))·g′(t)
παράγωγος σύνθετης συνάρτησης
(ημu)′ = συνu·u′
παράγωγος του ημιτόνου
(συνu)′ = −ημu·u′
παράγωγος του συνημιτόνου
υ = Aω·συνωt
ταχύτητα στην απλή αρμονική ταλάντωση
α = −Aω²·ημωt
επιτάχυνση στην απλή αρμονική ταλάντωση
υmax = Aω
μέγιστη ταχύτητα ταλάντωσης
αmax = Aω²
μέγιστη επιτάχυνση ταλάντωσης

ΠΑΙΞΕ ΤΟΤηλεπαιχνίδι · Η Σκάλα · Η Τελεία · Κρεμάλα · Ζευγάρια · όλα με την ύλη αυτού του μαθήματος.

Εξάσκηση

Συχνές απορίες

Πώς βρίσκουμε την ταχύτητα από την εξίσωση της απομάκρυνσης;

Η ταχύτητα είναι το όριο του Δx/Δt όταν Δt → 0, δηλαδή η παράγωγος dx/dt. Παραγωγίζοντας τη x = A·ημωt με τον κανόνα της σύνθετης συνάρτησης βρίσκουμε υ = Aω·συνωt.

Γιατί στην επιτάχυνση εμφανίζεται το πρόσημο μείον;

Η επιτάχυνση είναι η παράγωγος της ταχύτητας, dυ/dt. Η παράγωγος του συνημιτόνου είναι μείον ημίτονο, οπότε από υ = Aω·συνωt προκύπτει α = −Aω²·ημωt.

Τι εκφράζουν τα γινόμενα Aω και Aω²;

Είναι σταθερά. Το Aω έχει διαστάσεις ταχύτητας και είναι η μέγιστη ταχύτητα υmax· το Aω² έχει διαστάσεις επιτάχυνσης και είναι η μέγιστη επιτάχυνση αmax.

Ανοίγει το μενού κοινοποίησης του κινητού σου. Αν δεν υπάρχει, αντιγράφεται ο σύνδεσμος.

Νέα από το aporia.gr Νέες ενότητες και ό,τι βρίσκουμε στα θέματα των Πανελληνίων, στη σελίδα μας στο Facebook.