انرژي مكانيكي نوسانگر(دستگاه جرم-فنر)چگونه محاسبه مي شود؟

ساخت وبلاگ

ازفيزيك 2مي دانيم انرژي پتانسيل كشساني ذخيره شده دريك فنر برابر است با:

 

بنابراين درحركت نوساني ساده دستگاه وزنه-فنرمعادله انرژي پتانسيل كشساني ذخيره شده درفنر(يادروزنه)برابرخواهدبودبا:

 

بادرنظرگرفتن  k=mw2 نيزخواهيم داشت:

 

براي انرژي جنبشي نوسانگر نيزمي توان نوشت:

 

انرژي مكانيكي نوسانگربرابرمجموع انرژي هاي پتانسيل وجنبشي آن است.نتيجه مي شود:

 

 

 

 

رابطه بالانشان مي دهدهرچند انرژي هاي جنبشي وپتانسيل نوسانگر برحسب زمان ومكان تغييركند،اماانرژي مكانيكي نوسانگرمستقل از زمان ومكان است و مقدارآن ثابت مي باشد.

تذكر1:

رابطه    نشان مي دهد انرژي مكانيكي نوسانگر متناسب است با:جرم نوسانگر،مجذور بسامد زاويه اي (يامجذوربسامد) نوسانگر و مجذور دامنه نوسان.

2-اگرچه  ما انرژي مكانيكي رابراي نوسانگر وزنه-فنر محاسبه كرديم،ولي مي توان نشان داد كه براي هر نوع نوسانگر ساده ديگري نيز انرژي مكانيكي بامجذور دامنه و مجذور بسامد متناسب است.

3-براي انرژي جنبشي نوسانگرميتوان نوشت:

 

 

اين رابطه انرژي جنبشي نوسانگررابرحسب مكان آن(x)به دست مي دهد.

4-ازرابطه   نتيجه مي شود:

 

 5- از رابطه VM=Aw نتيجه مي شود :

فیزیک پیش دانشگاهی ...
ما را در سایت فیزیک پیش دانشگاهی دنبال می کنید

برچسب : نویسنده : ساعی نظام احمد ff4saee بازدید : 1535 تاريخ : جمعه 17 آذر 1391 ساعت: 13:26