Otwórz aplikację

Przedmioty

Prawo Hooke'a i Drgania: Wzory, Zastosowania i Energia w Ruchu Wahadeł

Otwórz

353

2

user profile picture

Małgorzata Pietrzak

3.12.2022

Fizyka

drganie i fale

Prawo Hooke'a i Drgania: Wzory, Zastosowania i Energia w Ruchu Wahadeł

Prawo Hooke'a i drgania - kluczowe zagadnienia z fizyki dla uczniów liceum. Omówienie prawa Hooke'a, ruchu drgającego, wahadła sprężynowego oraz fal mechanicznych i elektromagnetycznych.

  • Prawo Hooke'a opisuje zależność między siłą a odkształceniem sprężyny
  • Ruch drgający charakteryzują amplituda, okres i częstotliwość
  • W wahadle sprężynowym zachodzą przemiany energii kinetycznej i potencjalnej
  • Fale mechaniczne i elektromagnetyczne przenoszą energię w przestrzeni
...

3.12.2022

10016

1. PRAWO Hooke'a
Przyrost długości sprężyny se jest wprost proporcjonalny do działającej siły F
drgania
DRGANIA FALE
Współczynnik sprężystoś

Zobacz

Wahadło sprężynowe i przemiany energii

Wahadło sprężynowe to doskonały przykład układu, w którym zachodzą cykliczne przemiany energii. W trakcie ruchu wahadła sprężynowego obserwujemy następujące rodzaje energii:

  1. Energia kinetyczna - największa, gdy ciężarek porusza się najszybciej
  2. Energia potencjalna grawitacji - największa w najwyższym położeniu ciężarka
  3. Energia potencjalna sprężystości - największa przy maksymalnym rozciągnięciu sprężyny

Example: W położeniu równowagi energia potencjalna sprężystości jest zerowa, a energia kinetyczna maksymalna.

Przemiany energii w ruchu drgającym zachodzą zgodnie z zasadą zachowania energii. Całkowita energia mechaniczna układu pozostaje stała, ale proporcje między energią kinetyczną a potencjalną zmieniają się w trakcie ruchu.

Highlight: Im większa odległość obciążnika od położenia równowagi, tym większa wartość siły wypadkowej działającej na obciążnik, zawsze skierowanej w stronę położenia równowagi.

Badania wahadła sprężynowego wykazały, że:

  • Okres drgań nie zależy od amplitudy
  • Okres drgań rośnie wraz ze wzrostem masy ciężarka
  • Okres drgań maleje ze wzrostem współczynnika sprężystości sprężyny

Te zależności są kluczowe dla zrozumienia zastosowań prawa Hooke'a w praktyce.

1. PRAWO Hooke'a
Przyrost długości sprężyny se jest wprost proporcjonalny do działającej siły F
drgania
DRGANIA FALE
Współczynnik sprężystoś

Zobacz

Drgania wymuszone, tłumione i rezonans

W rzeczywistych układach drgających występują zjawiska, które modyfikują idealny ruch harmoniczny:

  1. Drgania tłumione - amplituda drgań zmniejsza się na skutek strat energii.
  2. Drgania wymuszone - na układ działa zewnętrzna siła okresowa.
  3. Rezonans mechaniczny - zjawisko gwałtownego wzrostu amplitudy drgań, gdy częstotliwość siły wymuszającej jest równa częstotliwości drgań własnych układu.

Definition: Rezonans to zjawisko, w którym amplituda drgań szybko rośnie, gdy częstotliwość siły zewnętrznej jest równa częstotliwości drgań własnych ciała.

Example: Przykładem praktycznego wykorzystania rezonansu jest pudło rezonansowe gitary akustycznej, które znacznie zwiększa głośność instrumentu.

Fale mechaniczne to rozchodzące się drgania ośrodka. Charakteryzują się następującymi parametrami:

  • Długość fali λλ - odległość między dwoma kolejnymi grzbietami fali
  • Prędkość fali vv - związana z długością fali i częstotliwością wzorem: v = λ * f

Highlight: W czasie równym jednemu okresowi drgań, fala przebywa drogę równą swojej długości.

Zrozumienie tych zjawisk jest kluczowe dla analizy drgań tłumionych i wymuszonych w różnych układach fizycznych.

1. PRAWO Hooke'a
Przyrost długości sprężyny se jest wprost proporcjonalny do działającej siły F
drgania
DRGANIA FALE
Współczynnik sprężystoś

Zobacz

Fale dźwiękowe i elektromagnetyczne

Fale dźwiękowe są przykładem fal podłużnych, polegających na rozchodzeniu się zgęszczeń i rozrzedzeń ośrodka.

Vocabulary: Dźwięk wyższy to dźwięk o wyższej częstotliwości, a dźwięk głośniejszy to dźwięk o większej amplitudzie.

Prędkość dźwięku zależy od temperatury - rośnie wraz z jej wzrostem. Przy przejściu fali do innego ośrodka częstotliwość pozostaje stała, ale długość fali może się zmienić.

Fale elektromagnetyczne to rozchodzące się w przestrzeni zmienne pole elektryczne i magnetyczne. W przeciwieństwie do fal mechanicznych, mogą rozchodzić się w próżni.

Definition: Widmo fal elektromagnetycznych to pełen zakres promieniowania elektromagnetycznego, obejmujący m.in. fale radiowe, podczerwień, światło widzialne, nadfiolet, promieniowanie rentgenowskie i gamma.

Zrozumienie natury fal dźwiękowych i elektromagnetycznych jest kluczowe dla wielu zastosowań w nauce i technice, od akustyki po telekomunikację.

Highlight: Teoria w nauce to uporządkowany system wiedzy, sprawdzony w wielu doświadczeniach.

Nie ma nic odpowiedniego? Sprawdź inne przedmioty.

Knowunity jest aplikacją edukacyjną #1 w pięciu krajach europejskich

Knowunity zostało wyróżnione przez Apple i widnieje się na szczycie listy w sklepie z aplikacjami w kategorii edukacja w takich krajach jak Polska, Niemcy, Włochy, Francje, Szwajcaria i Wielka Brytania. Dołącz do Knowunity już dziś i pomóż milionom uczniów na całym świecie.

Ranked #1 Education App

Pobierz z

Google Play

Pobierz z

App Store

Knowunity jest aplikacją edukacyjną #1 w pięciu krajach europejskich

4.9+

Średnia ocena aplikacji

21 M

Uczniowie korzystają z Knowunity

#1

W rankingach aplikacji edukacyjnych w 17 krajach

950 K+

Uczniowie, którzy przesłali notatki

Nadal nie jesteś pewien? Zobacz, co mówią inni uczniowie...

Użytkownik iOS

Tak bardzo kocham tę aplikację [...] Polecam Knowunity każdemu!!! Moje oceny poprawiły się dzięki tej aplikacji :D

Filip, użytkownik iOS

Aplikacja jest bardzo prosta i dobrze zaprojektowana. Do tej pory zawsze znajdowałam wszystko, czego szukałam :D

Zuzia, użytkownik iOS

Uwielbiam tę aplikację ❤️ właściwie używam jej za każdym razem, gdy się uczę.

 

Fizyka

10 016

3 gru 2022

4 strony

Prawo Hooke'a i Drgania: Wzory, Zastosowania i Energia w Ruchu Wahadeł

user profile picture

Małgorzata Pietrzak

@magorzatapietrzak_rffo

Prawo Hooke'a i drgania - kluczowe zagadnienia z fizyki dla uczniów liceum. Omówienie prawa Hooke'a, ruchu drgającego, wahadła sprężynowego oraz fal mechanicznych i elektromagnetycznych.

  • Prawo Hooke'a opisuje zależność między siłą a odkształceniem sprężyny
  • Ruch drgający charakteryzują amplituda, okres i częstotliwość... Pokaż więcej

1. PRAWO Hooke'a
Przyrost długości sprężyny se jest wprost proporcjonalny do działającej siły F
drgania
DRGANIA FALE
Współczynnik sprężystoś

Zarejestruj się, aby zobaczyć notatkęTo nic nie kosztuje!

Dostęp do wszystkich materiałów

Popraw swoje oceny

Dołącz do milionów studentów

Rejestrując się akceptujesz Warunki korzystania z usługi i Politykę prywatności.

Wahadło sprężynowe i przemiany energii

Wahadło sprężynowe to doskonały przykład układu, w którym zachodzą cykliczne przemiany energii. W trakcie ruchu wahadła sprężynowego obserwujemy następujące rodzaje energii:

  1. Energia kinetyczna - największa, gdy ciężarek porusza się najszybciej
  2. Energia potencjalna grawitacji - największa w najwyższym położeniu ciężarka
  3. Energia potencjalna sprężystości - największa przy maksymalnym rozciągnięciu sprężyny

Example: W położeniu równowagi energia potencjalna sprężystości jest zerowa, a energia kinetyczna maksymalna.

Przemiany energii w ruchu drgającym zachodzą zgodnie z zasadą zachowania energii. Całkowita energia mechaniczna układu pozostaje stała, ale proporcje między energią kinetyczną a potencjalną zmieniają się w trakcie ruchu.

Highlight: Im większa odległość obciążnika od położenia równowagi, tym większa wartość siły wypadkowej działającej na obciążnik, zawsze skierowanej w stronę położenia równowagi.

Badania wahadła sprężynowego wykazały, że:

  • Okres drgań nie zależy od amplitudy
  • Okres drgań rośnie wraz ze wzrostem masy ciężarka
  • Okres drgań maleje ze wzrostem współczynnika sprężystości sprężyny

Te zależności są kluczowe dla zrozumienia zastosowań prawa Hooke'a w praktyce.

Zarejestruj się, aby zobaczyć notatkęTo nic nie kosztuje!

Dostęp do wszystkich materiałów

Popraw swoje oceny

Dołącz do milionów studentów

Rejestrując się akceptujesz Warunki korzystania z usługi i Politykę prywatności.

Drgania wymuszone, tłumione i rezonans

W rzeczywistych układach drgających występują zjawiska, które modyfikują idealny ruch harmoniczny:

  1. Drgania tłumione - amplituda drgań zmniejsza się na skutek strat energii.
  2. Drgania wymuszone - na układ działa zewnętrzna siła okresowa.
  3. Rezonans mechaniczny - zjawisko gwałtownego wzrostu amplitudy drgań, gdy częstotliwość siły wymuszającej jest równa częstotliwości drgań własnych układu.

Definition: Rezonans to zjawisko, w którym amplituda drgań szybko rośnie, gdy częstotliwość siły zewnętrznej jest równa częstotliwości drgań własnych ciała.

Example: Przykładem praktycznego wykorzystania rezonansu jest pudło rezonansowe gitary akustycznej, które znacznie zwiększa głośność instrumentu.

Fale mechaniczne to rozchodzące się drgania ośrodka. Charakteryzują się następującymi parametrami:

  • Długość fali λλ - odległość między dwoma kolejnymi grzbietami fali
  • Prędkość fali vv - związana z długością fali i częstotliwością wzorem: v = λ * f

Highlight: W czasie równym jednemu okresowi drgań, fala przebywa drogę równą swojej długości.

Zrozumienie tych zjawisk jest kluczowe dla analizy drgań tłumionych i wymuszonych w różnych układach fizycznych.

Zarejestruj się, aby zobaczyć notatkęTo nic nie kosztuje!

Dostęp do wszystkich materiałów

Popraw swoje oceny

Dołącz do milionów studentów

Rejestrując się akceptujesz Warunki korzystania z usługi i Politykę prywatności.

Fale dźwiękowe i elektromagnetyczne

Fale dźwiękowe są przykładem fal podłużnych, polegających na rozchodzeniu się zgęszczeń i rozrzedzeń ośrodka.

Vocabulary: Dźwięk wyższy to dźwięk o wyższej częstotliwości, a dźwięk głośniejszy to dźwięk o większej amplitudzie.

Prędkość dźwięku zależy od temperatury - rośnie wraz z jej wzrostem. Przy przejściu fali do innego ośrodka częstotliwość pozostaje stała, ale długość fali może się zmienić.

Fale elektromagnetyczne to rozchodzące się w przestrzeni zmienne pole elektryczne i magnetyczne. W przeciwieństwie do fal mechanicznych, mogą rozchodzić się w próżni.

Definition: Widmo fal elektromagnetycznych to pełen zakres promieniowania elektromagnetycznego, obejmujący m.in. fale radiowe, podczerwień, światło widzialne, nadfiolet, promieniowanie rentgenowskie i gamma.

Zrozumienie natury fal dźwiękowych i elektromagnetycznych jest kluczowe dla wielu zastosowań w nauce i technice, od akustyki po telekomunikację.

Highlight: Teoria w nauce to uporządkowany system wiedzy, sprawdzony w wielu doświadczeniach.

Zarejestruj się, aby zobaczyć notatkęTo nic nie kosztuje!

Dostęp do wszystkich materiałów

Popraw swoje oceny

Dołącz do milionów studentów

Rejestrując się akceptujesz Warunki korzystania z usługi i Politykę prywatności.

Prawo Hooke'a i podstawy ruchu drgającego

Prawo Hooke'a to fundamentalne prawo fizyki opisujące zachowanie sprężyn. Zgodnie z nim, przyrost długości sprężyny jest wprost proporcjonalny do działającej na nią siły.

Definicja: Współczynnik sprężystości to stosunek wartości siły rozciągającej sprężynę do przyrostu jej długości. Określa on, jak trudno jest rozciągnąć sprężynę.

Ruch drgający, będący podstawą wielu zjawisk fizycznych, charakteryzuje się następującymi parametrami:

  • Amplituda - maksymalne wychylenie z położenia równowagi
  • Okres drgań - czas trwania pełnego cyklu drgań
  • Częstotliwość - liczba okresów przypadająca na jednostkę czasu

Highlight: Wykres ruchu ciężarka drgającego na sprężynie ma kształt sinusoidy.

Te podstawowe pojęcia są kluczowe dla zrozumienia bardziej złożonych zagadnień związanych z drganiami i falami.

Nie ma nic odpowiedniego? Sprawdź inne przedmioty.

Zobacz, co mówią o nas nasi użytkownicy. Pokochali nas — pokochasz też i Ty.

4.9/5

App Store

4.8/5

Google Play

Aplikacja jest bardzo prosta i dobrze przemyślana. Do tej pory znalazłem wszystko, czego szukałem i mogłem się wiele nauczyć z innych notatek! Na pewno wykorzystam aplikację do pomocy przy robieniu prac domowych! No i oczywiście bardzo pomaga też jako inspiracja do robienia swoich notatek.

Stefan S

użytkownik iOS

Ta aplikacja jest naprawdę świetna. Jest tak wiele notatek i pomocnych informacji [...]. Moim problematycznym przedmiotem jest język niemiecki, a w aplikacji jest w czym wybierać. Dzięki tej aplikacji poprawiłam swój niemiecki. Polecam ją każdemu.

Samantha Klich

użytkownik Androida

Wow, jestem w szoku. Właśnie wypróbowałam aplikację, ponieważ widziałam ją kilka razy reklamowaną na TikToku jestem absolutnie w szoku. Ta aplikacja jest POMOCĄ, której potrzebujesz w szkole i przede wszystkim oferuje tak wiele rzeczy jak notatki czy streszczenia, które są BARDZO pomocne w moim przypadku.

Anna

użytkownik iOS

Kocham tę aplikację! Pomaga mi w zadaniach domowych, motywuje mnie i polepsza mi dzień. Dzięki tej aplikacji moje oceny się poprawiły. Lepszej aplikacji nie znajdę!🩷

Patrycja

użytkowniczka iOS

Super aplikacja! Ma odpowiedzi na wszystkie zadania. Testuję ją od paru miesięcy i jest po prostu perfekcyjna.

Szymon

użytkownik Android

Super aplikacja do nauki i sprawdzania wiedzy. Można znaleźć notatki z WSZYSTKICH przedmiotów. Polecam tym, którzy celują w oceny 5 i 6 😄​

Szymon

użytkownik iOS

Aplikacja jest po prostu świetna! Wystarczy, że wpiszę w pasku wyszukiwania swój temat i od razu mam wyniki. Nie muszę oglądać 10 filmów na YouTube, żeby coś zrozumieć, więc oszczędzam swój czas. Po prostu polecam!

Kuba T

użytkownik Androida

W szkole byłem bardzo kiepski z matematyki, ale dzięki tej aplikacji radzę sobie teraz lepiej. Jestem bardzo wdzięczny, że ją stworzyliście.

Kriss

użytkownik Androida

Korzystam z Knowunity od ponad roku i jest mega! Najlepsze opcje z tej apki: ⭐️ Gotowe notatki ⭐️ Spersonalizowane treści ⭐️ Dostęp do chatu GPT W WERSJI SZKOLNEJ ⭐️ Konwersacje z innymi uczniami 🤍 NAUKA WRESZCIE NIE JEST NUDNA 🤍

Gosia

użytkowniczka Android

Bardzo lubię aplikację Knowunity, ponieważ pomaga mi w nauce. Odkąd ją mam moje oceny się poprawiają :)

Sara

użytkowniczka iOS

Aplikacja jest niezawodna! Polecam 👍💙

Krzysztof

użytkownik Android

Bardzo fajna aplikacja. Pomaga przygotować się do sprawdzianu, kartkówki lub odpowiedzi ustnej.

Oliwia

użytkowniczka iOS

Aplikacja jest bardzo prosta i dobrze przemyślana. Do tej pory znalazłem wszystko, czego szukałem i mogłem się wiele nauczyć z innych notatek! Na pewno wykorzystam aplikację do pomocy przy robieniu prac domowych! No i oczywiście bardzo pomaga też jako inspiracja do robienia swoich notatek.

Stefan S

użytkownik iOS

Ta aplikacja jest naprawdę świetna. Jest tak wiele notatek i pomocnych informacji [...]. Moim problematycznym przedmiotem jest język niemiecki, a w aplikacji jest w czym wybierać. Dzięki tej aplikacji poprawiłam swój niemiecki. Polecam ją każdemu.

Samantha Klich

użytkownik Androida

Wow, jestem w szoku. Właśnie wypróbowałam aplikację, ponieważ widziałam ją kilka razy reklamowaną na TikToku jestem absolutnie w szoku. Ta aplikacja jest POMOCĄ, której potrzebujesz w szkole i przede wszystkim oferuje tak wiele rzeczy jak notatki czy streszczenia, które są BARDZO pomocne w moim przypadku.

Anna

użytkownik iOS

Kocham tę aplikację! Pomaga mi w zadaniach domowych, motywuje mnie i polepsza mi dzień. Dzięki tej aplikacji moje oceny się poprawiły. Lepszej aplikacji nie znajdę!🩷

Patrycja

użytkowniczka iOS

Super aplikacja! Ma odpowiedzi na wszystkie zadania. Testuję ją od paru miesięcy i jest po prostu perfekcyjna.

Szymon

użytkownik Android

Super aplikacja do nauki i sprawdzania wiedzy. Można znaleźć notatki z WSZYSTKICH przedmiotów. Polecam tym, którzy celują w oceny 5 i 6 😄​

Szymon

użytkownik iOS

Aplikacja jest po prostu świetna! Wystarczy, że wpiszę w pasku wyszukiwania swój temat i od razu mam wyniki. Nie muszę oglądać 10 filmów na YouTube, żeby coś zrozumieć, więc oszczędzam swój czas. Po prostu polecam!

Kuba T

użytkownik Androida

W szkole byłem bardzo kiepski z matematyki, ale dzięki tej aplikacji radzę sobie teraz lepiej. Jestem bardzo wdzięczny, że ją stworzyliście.

Kriss

użytkownik Androida

Korzystam z Knowunity od ponad roku i jest mega! Najlepsze opcje z tej apki: ⭐️ Gotowe notatki ⭐️ Spersonalizowane treści ⭐️ Dostęp do chatu GPT W WERSJI SZKOLNEJ ⭐️ Konwersacje z innymi uczniami 🤍 NAUKA WRESZCIE NIE JEST NUDNA 🤍

Gosia

użytkowniczka Android

Bardzo lubię aplikację Knowunity, ponieważ pomaga mi w nauce. Odkąd ją mam moje oceny się poprawiają :)

Sara

użytkowniczka iOS

Aplikacja jest niezawodna! Polecam 👍💙

Krzysztof

użytkownik Android

Bardzo fajna aplikacja. Pomaga przygotować się do sprawdzianu, kartkówki lub odpowiedzi ustnej.

Oliwia

użytkowniczka iOS