90 likes | 346 Views
Drgania klocka w naczyniu z cieczą. W cieczy o gęstości ρ cz pływa zanurzony w niej drewniany klocek o masie m ,polu podstawy S i wysokości H. F w1. 1. Klocek pływa (częściowo zanurzony) w cieczy. Ciężar klocka jest równoważony przez siłę wyporu.
E N D
W cieczy o gęstości ρcz pływa zanurzony w niej drewniany klocek o masie m ,polu podstawy S i wysokości H Fw1 1. Klocek pływa (częściowo zanurzony) w cieczy. Ciężar klocka jest równoważony przez siłę wyporu. Fw2 Q Q 2. Po dociśnięciu klocka zanurza się on głębiej w cieczy, a działąjąca w tym przypadku siła wyporu ma większą wartość niż jego ciężar. siła dociskająca 1 2 Wymiary naczynia z cieczą są bardzo duże w porównaniu z wymiarami klocka- zmiana poziomu cieczy w naczyniu po dociśnięciu klocka jest pomijalna. Fw2 > Q Fw1 = Q
W cieczy o gęstości ρcz pływa zanurzony w niej drewniany klocek o masie m ,polu podstawy S i wysokości H Fw1 1. Klocek pływa (częściowo zanurzony) w cieczy. Ciężar klocka jest równoważony przez siłę wyporu. Fw2 położenie równowagi x Q Q 2. Po dociśnięciu klocka zanurza się on głębiej w cieczy, a działąjąca w tym przypadku siła wyporu ma większą wartość niż jego ciężar. 1 2 Po ustąpieniu siły dociskającej następują drgania pionowe klocka względem położenia równowagi. Fw2 > Q Fw1 = Q
Wyznaczenie okresu drgań klocka Fw1 Fw2 Szukamy siły powodującej drgania. Podejrzewamy,że jest nią różnica sił wyporu: x Fw2 - Fw1 Q Q Taka siła miałaby zwrot ku położeniu równowagi (a więc ku górze), ale musiałaby jeszcze zależeć (wprost proporcjonalnie)od wychylenia „x”. 1 2 Należy zatem to wykazać.
Wyznaczenie okresu drgań klocka Fw1 Fw2 x Fw2 Fw2 - - Fw1 = =ρczg(Vz2-Vz1) Fw1 =ρczg(Shz2-Shz1)= =ρczgS(hz2-hz1)=ρczgSx x Q Q gęstość cieczy objętość zanurzonej części klocka w sytuacji 2 objętość zanurzonej części klocka w sytuacji 1 ρcz ρcz 1 2 Ponieważ V=Sh :
Wyznaczenie okresu drgań klocka Fw1 Fw2 x (Fw2 (Fw2 Fw2 Fw2 - - - - Fw1 =Fh Fw1 )~x Fw1=ρczgSx Fw1 ) jest siłą harmoniczną x Q Q A więc: ρcz ρcz 1 2 ρczgSx = m4π2x / T2
Wyznaczenie okresu drgań klocka Fw1 ρczgS = m4π2 / T2 Fw2 x x T2=m4π2 /ρczgS Q Q ρcz ρcz 1 2 m T=2π ρczgS