FR-01847Materiał Freedu

Zadanie 4 (matura, maj 2023)

LiceumMaturaRozszerzenieFizykaDrgania mechaniczne

Źródło: Matura maj 2023, fizyka, poziom rozszerzony (formuła 2015, EFAP-R0-100-2305), zad. 4

    Zadanie 4, wspólne informacje. Zadanie 4. Sprężynę o współczynniku sprężystości 𝑘 = 100 N/m zamocowano jednym końcem do pionowej ściany. Na drugim końcu sprężyny przymocowano klocek o masie 𝑚 = 150 g . 𝑘 Sprężyna początkowo pozostawała nierozciągnięta. W kierunku klocka wystrzelono poziomo kulkę z plasteliny o masie 𝑚 = 50 g (zobacz 𝑝 rysunek 1.). Wartość prędkości plastelinowej kulki przed uderzeniem w klocek oznaczymy jako v . W wyniku zderzenia plastelina przykleiła się do klocka. Wartość prędkości, jaką 𝑝𝑟𝑧𝑒𝑑 uzyskał klocek (z przyklejoną do niego plastelinową kulką) bezpośrednio po zderzeniu, oznaczymy jako v (zobacz rysunek 2.). 𝑝𝑜 Wskutek tego zderzenia układ (sprężyna – klocek z przyklejoną kulką) został wprawiony w drgania o amplitudzie 𝐴 i częstotliwości 𝑓 (zobacz rysunki 3.–4.). Przyjmij model zjawiska, w którym: • pomijamy masę sprężyny • zakładamy, że pomiędzy klockiem a podłożem nie występuje tarcie • układ wykonuje drgania harmoniczne • pomijamy czas zderzenia kulki z klockiem. Rysunek 1. Rysunek 2 v ሬ Ԧ 𝑝𝑜 v ሬ Ԧ 𝑝𝑟𝑧𝑒𝑑 Rysunek 3. Rysunek 4. 𝐴 𝐴 𝐴

    Zadanie 4.1

    Zadanie 4.1. Zadanie 4.1. (0–1) Dokończ zdanie. Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych. Częstotliwość drgań układu jest równa wartości wyrażenia 0,15 0,2 1 100 1 100 √ √ √ √ A. 𝑓 = 2𝜋 Hz B. 𝑓 = 2𝜋 Hz C. 𝑓 = Hz D. 𝑓 = Hz 100 100 2𝜋 0,15 2𝜋 0,2

    Zadanie 4.2

    Zadanie 4.2. Zadanie 4.2. (0–1) Dokończ zdanie. Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych. Amplitudę drgań układu można obliczyć ze wzoru v v v v 𝑝𝑜 𝑝𝑜 𝑝𝑟𝑧𝑒𝑑 𝑝𝑟𝑧𝑒𝑑 A. 𝐴 = B. 𝐴 = C. 𝐴 = D. 𝐴 = 𝑓 2𝜋𝑓 𝑓 2𝜋𝑓

    Zadanie 4.3

    Zadanie 4.3. Zadanie 4.3. (0–4) Energię kinetyczną układu przed zderzeniem oznaczymy jako 𝐸 . 𝑘𝑖𝑛 𝑝𝑟𝑧𝑒𝑑 Maksymalną energię kinetyczną układu po zderzeniu oznaczymy jako 𝐸 . 𝑘𝑖𝑛 𝑝𝑜 𝑬 𝒌𝒊𝒏 𝒑𝒐 Oblicz wartość liczbową . 𝑬 𝒌𝒊𝒏 𝒑𝒓𝒛𝒆𝒅

    Wróć do wyników

    Podobne zadania