Φυσική - Χημεία Γ' Λυκείου

38 / 194

37
Φυσική Ομάδας Προσανατολισμού Θετικών Σπουδών – Εκδόσεις ΜΠΑΧΑΡΑΚΗ
 ότι ο ηχητικός δέκτης δεν καταστρέφεται κατά την κρούση.
 Δίνεται η ταχύτητα του ήχου στον αέρα: υηχ = 340 m/s.
Απάντηση:
Γ1. 0,4m     γιατί το σώμα αφήνεται χωρίς αρχική ταχύτητα.
Το Σ1 φτάνει στη Θ.Ι. με ταχύτητα υ1
1 max 1
1
κ 50
υ υ ω Α A 0,4 5 0,4 υ 2m/s.
m 2
          
Η κρούση είναι πλαστική ΑΔΟ
αρχ. τελ. P P (αλγ.)
 
 1 1 1 2 κ κ κ m υ (m m )v 2 2 4 v v 1m/ s        
Στο φαινόμενο Doppler πριν και μετά την κρούση ο παρατηρητής (δέκτης)
απομακρύνεται. Πριν την κρούση
ηχ 1
1 s s s
ηχ
υ υ 340 2 338
f f f f
υ 340 340
 
     
Μετά την κρούση
ηχ κ
2 s s s
ηχ
υ v 340 1 339
f f f f
υ 340 340
 
     
Άρα
1
2
f 338
f 339

Γ2 .
Θ.Ι. 0 F   (δεν ασκείται καμία δύναμη γιατί η ΘΦΜ ταυτίζεται με Θ.Ι.)
Τ.Θ.  
1 2 . . 1 2 1 2 F F F k x k x k k x
              
Με 1 2 D k k  Άρα F D x     . Όμως 1 2 k k k  άρα 2 D k 
Το συσσωμάτωμα ξεκινά να κινείται από τη Θ.Ι. με max k  με νέα κυκλική
συχνότητα:
1 2 1 2
2 100
5 /
4
D k
rad s
m m m m


    
 
Άρα 1 5 0,2
k m            
Γ3. Ο δέκτης θα καταγράφει fs όταν θα είναι ακίνητος στιγμιαία, δηλαδή
όταν το συσσωμάτωμα θα βρίσκεται σε ακραίες θέσεις ταλάντωσης.
Η 1η φορά που θα βρεθεί σε ακραία θέση θα έχει περάσει χρόνος
4

καθώς
ξεκίνησε από Θ.Ι
2π 2π
s.
ω 5
  

Επομένως
2π π
t s
4 20 10

    .
Γ4. Ο ρυθμός μεταβολής της ορμής ισούται με:
2
max
max max
dp dp dp
F D F DA 2kA 2 50 0,2 20 gm s
dt dt dt
x k                 