ogarniam.edu.pl
Klasa
Zacznij naukę →Zacznij →
Fizyka · powtórka działu · kl. 2

Drgania – powtórka do sprawdzianu

ogarniam.edu.pl · Fizyka · klasa 2 LOściąga z działu · próbny test: ogarniam.edu.pl/lo/2/fizyka/powtorka/drgania/

Sprawdzian albo kartkówka z działu „Drgania”? Przeczytaj ściągę, rozwiąż próbny test (12 pytań z odpowiedziami), a potem sprawdź się w teście z wynikiem i oceną.

Test z działu · 10 pytańPróbny sprawdzian na tej stronie ↓

Tematy w dziale

✎Ściąga z działu

Okres, częstotliwość i amplituda

  • f = 1 przez T, czyli T = 1 przez f. Jeśli n drgań trwa t, to T = t przez n. Jednostka częstotliwości: herc, 1 Hz = 1/s.
  • Ruch drgający to ruch tam i z powrotem wokół położenia równowagi: tak drga ciężarek na sprężynie, huśtawka czy struna gitary. Gdy powtarza się w równych odstępach czasu, jest ruchem okresowym.
  • Oznaczenia: x – wychylenie [m], czyli chwilowe odchylenie od położenia równowagi; A – amplituda [m]; T – okres [s]; f – częstotliwość [Hz]; n – liczba drgań; t – czas trwania n drgań [s].

Siła przywracająca i energia w drganiach

  • Bez oporów ruchu energia kinetyczna i potencjalna zamieniają się w siebie, a ich suma jest stała: E = Ek + Ep.
  • Położenie równowagi to położenie, w którym siła wypadkowa działająca na ciało jest równa zero. Ciężarek na pionowej sprężynie mógłby tam wisieć w spoczynku – sprężyna jest wtedy już trochę rozciągnięta, a jej siła równoważy ciężar.
  • Oznaczenia: Ek – energia kinetyczna [J]; Ep – energia potencjalna sprężystości [J]; E – energia całkowita drgań [J]; m – masa [kg]; v – szybkość [m/s]; x – wychylenie [m]; A – amplituda [m].

Wahadło i badanie okresu

  • T = t przez n. Mierz czas wielu drgań (np. 10–20) – niepewność pomiaru czasu (głównie czas reakcji) dzieli się wtedy przez n.
  • Oznaczenia: l – długość wahadła, od punktu zawieszenia do środka ciężarka [m]; m – masa ciężarka [kg]; T – okres [s]; n – liczba drgań; t – czas n drgań [s].
  • Wahadło to ciężarek zawieszony na nici. Bez oporów jego ruch jest okresowy także przy większych wychyleniach (dopóki nić jest napięta), ale tylko przy małych wychyleniach (kilka stopni) okres praktycznie nie zależy od amplitudy. Przy dużych wychyleniach okres jest nieco dłuższy.

Tłumienie, wymuszenie i rezonans

  • Rezonans mechaniczny to silny wzrost amplitudy drgań wymuszonych, gdy częstotliwość siły wymuszającej zbliża się do częstotliwości drgań własnych układu (f ≈ f0).
  • Oznaczenia: f0 – częstotliwość drgań własnych układu [Hz]; f – częstotliwość siły wymuszającej [Hz]; A – amplituda [m].
  • Wahadła sprzężone: dwa wahadła o tej samej długości zawieszone na wspólnym sznurku. Rozhuśtane jedno pobudza drugie, bo mają równe f0, a energia przechodzi przez zawieszenie.

?Próbny sprawdzian

Pytania z każdego tematu działu. Odpowiedz w myślach, potem sprawdź odpowiedź z wyjaśnieniem.

  1. Ciężarek wykonuje 20 pełnych drgań w czasie 10 s. Ile wynosi jego okres?

    1. A2 s
    2. B0,5 s
    3. C20 s
    4. D200 s
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: 0,5 s – T = t/n = 10 s / 20 = 0,5 s; liczba 2 to częstotliwość w hercach (f = 1/T).

  2. Okres drgań wynosi 0,25 s. Ile wynosi częstotliwość?

    1. A2,5 Hz
    2. B0,4 Hz
    3. C4 Hz
    4. D0,25 Hz
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź C: 4 Hz – f = 1/T = 1/(0,25 s) = 4 Hz, czyli cztery drgania na sekundę.

  3. Co to jest amplituda drgań?

    1. ANajwiększe wychylenie z położenia równowagi
    2. BLiczba drgań w ciągu sekundy
    3. CCzas jednego pełnego drgania
    4. DOdległość między skrajnymi położeniami
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź A: Największe wychylenie z położenia równowagi – Amplitudę liczy się od położenia równowagi do skrajnego położenia, a odległość między skrajnymi położeniami to dwie amplitudy.

  4. W którym położeniu ciężarka na sprężynie energia kinetyczna jest największa?

    1. AW połowie amplitudy
    2. BEnergia kinetyczna jest wszędzie taka sama
    3. CW położeniu równowagi
    4. DW skrajnym położeniu
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź C: W położeniu równowagi – W położeniu równowagi szybkość jest największa, a energia potencjalna sprężystości równa zero.

  5. Ile wynosi energia kinetyczna ciężarka w skrajnym położeniu?

    1. AZero
    2. BTyle samo co energia potencjalna
    3. CWartość największą
    4. DPołowę energii całkowitej
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź A: Zero – W skrajnym położeniu ciężarek na chwilę się zatrzymuje (v = 0), więc Ek = 0.

  6. Jak zmienia się całkowita energia mechaniczna w drganiach bez oporów?

    1. AZmienia się tak jak wychylenie
    2. BMaleje do zera
    3. CRośnie
    4. DJest stała
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź D: Jest stała – Bez strat energia przechodzi z kinetycznej w potencjalną i z powrotem, a suma pozostaje stała.

  7. Zmierzono czas 20 drgań wahadła: 30 s. Ile wynosi okres?

    1. A600 s
    2. B0,67 s
    3. C1,5 s
    4. D30 s
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź C: 1,5 s – T = t/n = 30 s / 20 = 1,5 s; wynik 0,67 to odwrotność, czyli częstotliwość w hercach.

  8. Dlaczego mierzymy czas wielu drgań, a nie jednego?

    1. ADzięki temu masa nie ma wpływu na wynik
    2. BStoper działa tylko dla dłuższych czasów
    3. CNiepewność pomiaru czasu (np. czas reakcji) dzieli się przez liczbę drgań
    4. DPojedyncze drganie nie jest okresowe
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź C: Niepewność pomiaru czasu (np. czas reakcji) dzieli się przez liczbę drgań – Czas reakcji osoby ze stoperem jest mniej więcej stały, więc przy dużym n jego udział w obliczonym okresie maleje n razy.

  9. Jak zmienia się okres drgań ciężarka na sprężynie, gdy zwiększamy jego masę?

    1. AWydłuża się
    2. BSkraca się
    3. CNajpierw rośnie, potem maleje
    4. DNie zmienia się
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź A: Wydłuża się – Większa masa to większa bezwładność, więc ciężarek drga wolniej – okres jest dłuższy.

  10. Kiedy zachodzi rezonans mechaniczny?

    1. AGdy układ drga swobodnie, bez siły wymuszającej
    2. BGdy amplituda jest równa zero
    3. CGdy częstotliwość siły wymuszającej jest bliska częstotliwości drgań własnych
    4. DGdy siła wymuszająca ma bardzo dużą wartość
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź C: Gdy częstotliwość siły wymuszającej jest bliska częstotliwości drgań własnych – Rezonans to silny wzrost amplitudy przy f ≈ f0; nie wymaga dużej siły.

  11. Co dzieje się z amplitudą drgań swobodnych układu, gdy działają opory ruchu?

    1. AJest stała
    2. BRośnie w czasie
    3. CZmienia się losowo
    4. DMaleje w czasie
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź D: Maleje w czasie – Opory zabierają energię (tłumienie), więc amplituda drgań swobodnych maleje.

  12. Jak większe tłumienie wpływa na rezonans?

    1. APrzesuwa rezonans do zerowej częstotliwości
    2. BNie ma żadnego wpływu
    3. CObniża i poszerza szczyt rezonansowy
    4. DPodwyższa szczyt rezonansowy
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź C: Obniża i poszerza szczyt rezonansowy – Silniejsze opory rozpraszają więcej energii, więc największa amplituda jest mniejsza, a szczyt szerszy.

Sprawdzian już blisko? Zrób test z całego działu

10 losowych pytań z tematów działu, wynik w procentach i ocena od 1 do 6. Każda odpowiedź ma wyjaśnienie, a postęp zapisuje się bez zakładania konta.

Test z działu · 10 pytańWszystkie tematy: Fizyka