Εάν ένα σωματίδιο υποβληθεί σε SHM με πλάτος 0,18m, ποια είναι η συνολική απόσταση που ταξιδεύει σε μία περίοδο;

Δείτε πώς μπορείτε να προσδιορίσετε τη συνολική απόσταση που διανύθηκε από ένα σωματίδιο σε μία περίοδο απλής αρμονικής κίνησης (SHM):

Κατανόηση shm

* Απλή αρμονική κίνηση (shm): Ένας τύπος περιοδικής κίνησης όπου η δύναμη αποκατάστασης είναι ανάλογος της μετατόπισης από τη θέση ισορροπίας. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα μια ομαλή, ταλαντευόμενη κίνηση.

* πλάτος: Η μέγιστη μετατόπιση του σωματιδίου από τη θέση ισορροπίας του.

* Περίοδος: Ο χρόνος που χρειάζεται για το σωματίδιο να ολοκληρώσει έναν πλήρη κύκλο ταλάντωσης.

Υπολογισμός συνολικής απόστασης

Σε μια πλήρη περίοδο SHM, το σωματίδιο ταξιδεύει:

* από τη θέση ισορροπίας έως τη μέγιστη μετατόπιση (πλάτος) και πίσω στη θέση ισορροπίας. Αυτό καλύπτει μια απόσταση «πλάτους» 2 *.

* Στη συνέχεια, συνεχίζει στο άλλο άκρο (αρνητικό πλάτος) και πίσω στη θέση ισορροπίας. Αυτό καλύπτει επίσης μια απόσταση «πλάτους» 2 *.

Επομένως, η συνολική απόσταση που διανύθηκε σε μία περίοδο είναι:

Συνολική απόσταση =2 * πλάτος + 2 * πλάτος =4 * πλάτος

Υπολογισμός

Δεδομένου ότι το εύρος είναι 0,18 m:

Συνολική απόσταση =4 * 0.18 m = 0.72 m

απάντηση: Το σωματίδιο ταξιδεύει συνολική απόσταση 0,72 μέτρων σε μία περίοδο.