MECHANICKÉ KMITÁNÍ 10. Dynamika harmonického pohybu – příklady KMITAVÉ A VLNOVÉ JEVY MECHANICKÉ KMITÁNÍ 10. Dynamika harmonického pohybu – příklady Mgr. Marie Šiková www.zlinskedumy.cz

Anotace Materiál na řešených příkladech opakuje a procvičuje základní pojmy a vztahy z dynamiky harmonických pohybů. Je doplněn přehledem použitých fyzikálních vztahů a pracuje interaktivně. Materiál může být doplněn výkladem učitele, ale umožňuje také použití pro samostatnou práci žáků. Autor Mgr. Marie Šiková Jazyk Čeština Očekávaný výstup 23-41-M/01 Strojírenství 26–41-M/01 Elektrotechnika Speciální vzdělávací potřeby - žádné - Klíčová slova Harmonický (kmitavý) pohyb, úhlová frekvence, okamžitá rychlost a zrychlení, tuhost pružiny Druh učebního materiálu Prezentace Druh interaktivity Kombinované Cílová skupina Žák Stupeň a typ vzdělávání odborné vzdělávání Typická věková skupina 16 - 19 let Vazby na ostatní materiály KVJ (kmitavé a vlnové jevy)

10. Dynamika harmonického pohybu – příklady Napište přehled fyzikálních vztahů používaných při výpočtu vlastní frekvence, vlastní periody a vlastní úhlové frekvence volných kmitů, které koná mechanický oscilátor tvořený tělesem o hmotnosti m zavěšeným na pružině o tuhosti k: (mezerník):

Úloha KVJ-10.1 Mechanický oscilátor je tvořen pružinou o tuhosti 10 N×m-1 a tělesem o hmotnosti 100 g. Určete periodu vlastních kmitů oscilátoru. 2 x (mezerník) Perioda vlastních kmitů oscilátoru je asi 0,63 sekundy.

Úloha KVJ-10.2 Mechanický oscilátor tvořený pružinou a tělesem o hmotnosti 5 kg vykoná 45 kmitů za minutu. Určete tuhost pružiny. 2 x (mezerník)

Výpočet tuhosti pružiny: 2 x (mezerník) Mechanický oscilátor je tvořený pružinou o tuhosti přibližně 111 Nm.

Úloha KVJ-10.3 Určete hmotnost tělesa, které na pružině o tuhosti 250 N×m-1 kmitá tak, že za 16 sekund vykoná 20 kmitů. 2 x (mezerník) Na pružině je zavěšeno těleso o hmotnosti přibližně 4,1 kg.

Úloha KVJ-10.4 Těleso zavěsíme na pružné gumové vlákno a vytvoříme tak mechanický oscilátor, který kmitá s periodou T. Pak odstřihneme tři čtvrtiny délky vlákna a oscilátor vytvoříme z kratší části vlákna a stejného tělesa. Jak se změní tuhost gumového vlákna? (mezerník)

Jak se změní perioda kmitání? (mezerník) Nová perioda kmitů bude poloviční.

Literatura LEPIL, Oldřich, Milan BEDNAŘÍK a Miroslava ŠIROKÁ. Fyzika: Sbírka úloh pro střední školy. 3. vyd. Praha: Prometheus, 2012. ISBN 978-80-7196-266-3. LEPIL, Oldřich, Milan BEDNAŘÍK a Radmila HÝBLOVÁ. Fyzika pro střední školy II. 3. vyd. Praha: Prometheus, 1993. ISBN 978-80-7196-185-7. LEPIL, Oldřich. Fyzika pro gymnázia: Mechanické kmitání a vlnění. 3. vyd. Praha: Prometheus, 2001. ISBN 978-80-7196-216-8.