Střední průmyslová škola elektrotechnická a informačních technologií Brno Číslo a název projektu:CZ.1.07/1.5.00/ – Investice do vzdělání nesou nejvyšší úrok Autor:Mgr. Dagmar Hajdová Tematická sada: Opakování základních poznatků středoškolské fyziky (vybrané tématické celky) + bonus Téma:Mechanické kmitání Číslo materiálu:VY_32_INOVACE_01_13

Anotace: Prezentace je určena k opakování tématického celku Mechanické kmitání. Obsahuje čtyřiadvacet otázek různé obtížnosti (1-4 body) ukrytých v interaktivní tabulce. K přechodu na snímek s odpovědí slouží obrázek pod otázkou, zpět na základní tabulku „smajlík“ v pravém dolním rohu snímku s odpovědí. Otázka, která již byla řešena, v tabulce zbělá.

Na závěrečný snímek celé prezentace lze přejít přes nadpis nad tabulkou. Doprovodné obrázky (ty, které nejsou přímo součástí otázky nebo odpovědi) jsou přiřazeny s humorným nadhledem, nikoliv jako ilustrace příslušného fyzikálního jevu.

MECHANICKÉ KMITÁNÍ 4body 3body 2body 1bod

Uveď „definici“ mechanického kmitání.

Jedná se o mechanický pohyb, při kterém hmotný bod zůstává stále v okolí určitého bodu, označovaného jako rovnovážná poloha.

Uveď, co je to OSCILÁTOR.

Oscilátor je zařízení, které může volně (tj. bez vnějšího působení) kmitat – např. kyvadlo, závaží na pružině, …

Uveď, jak se nazývá kmitavý pohyb, který se pravidelně opakuje.

Takový kmitavý pohyb se nazývá periodický.

Uveď, jak se značí a v jakých jednotkách se udává veličina FREKVENCE.

Frekvence se značí f a její jednotka je Hz (hertz).

Uveď, co udává veličina FREKVENCE.

Frekvence udává počet kmitů za sekundu (za jednotku času).

Uveď vztah mezi frekvencí a periodou (dobou kmitu).

Uveď, jak se nazývá maximální velikost okamžité výchylky kmitajícího hmotného bodu.

Maximální velikost okamžité výchylky se nazývá AMPLITUDA.

Uveď, co je to harmonický kmitavý pohyb.

Jde o kmitavý pohyb, jehož výchylka se mění s časem podle sinusoidy (závislost výchylky na čase je sinusoida).

Uveď rovnici vyjadřující závislost výchylky na čase pro harmonický kmitavý pohyb.

Uveď rovnici vyjadřující závislost rychlosti na čase pro harmonický kmitavý pohyb.

Uveď rovnici vyjadřující závislost zrychlení na čase pro harmonický kmitavý pohyb.

Uveď vztah pro výpočet doby kmitu (vlastního kmitání) závaží na pružině.

Uveď vztah pro výpočet frekvence (vlastního kmitání) závaží na pružině.

V kinematických rovnicích popisujících harmonický kmitavý pohyb se vyskytuje veličina ω. Uveď její název a souvislost s frekvencí f (vztah mezi ω a f).

Veličina ω se nazývá úhlová frekvence a platí:

Uveď vztah pro výpočet doby kmitu matematického kyvadla.

Uveď vztah pro výpočet frekvence matematického kyvadla.

Uveď, jaký jev (pojem) ilustruje tento obrázek. ymym ff0f0

Obrázek ilustruje REZONANCI.

Vysvětli pojem REZONANCE.

Je-li frekvence nucených kmitů shodná s frekvencí vlastních kmitů oscilátoru, dosáhne amplituda výchylky největší hodnoty. Tento jev nazýváme rezonancí.

Ve vztazích týkajících se pružinového oscilátoru se vyskytuje konstanta k. Uveď její název a jednotku.

Konstanta k se nazývá TUHOST PRUŽINY, její jednotka je N/m.

Uveď vztah mezi prodloužením pružiny a silou, která toto prodloužení způsobila.

Uveď, jak „opravit“ kyvadlové hodiny, které se zpožďují.

Takovým hodinám musíme zkrátit kyvadlo (→ zvětší se jeho frekvence, zmenší doba kmitu).

Uveď, co se stane s chodem kyvadlových hodin, které šly v Brně dobře, jestliže s nimi a) vylezeme na nedalekou vysokou horu b) odjedeme na rovník do místa „brněnské“ nadmořské výšky. (Teplota zůstává v obou případech zachována).

V obou případech se budou hodiny zpožďovat (menší tíhové zrychlení g způsobí menší frekvenci kyvadla).

Uveď, jaký kmitavý pohyb vznikne složením izochronních (tj. se stejnou frekvencí) harmonických kmitavých pohybů stejného směru.

Složením izochronních harmonických kmitů vznikne rovněž harmonické kmitání se stejnou frekvencí, pouze s jinou amplitudou. Tu ovlivňuje fázový rozdíl skládaných kmitů (maximální pro kmity se stejnou fází, minimální pro kmity s opačnou fází).

Uveď, jak se nazývá jev na obrázku a kdy vzniká. y t

Jedná se o tzv. RÁZY. Vznikají složením harmonických kmitů rozdílných (ale blízkých) frekvencí.

Díky za spolupráci a těším se zase příště… Autorka: Dagmar Hajdová Zdroj doprovodných obrázků: Galerie MS Office