Գաղափար մեխանիկական տատանումների մասին:

Դասարանում քննարկվող հարցեր.

1.Մեխանիկական տատանումների տարբեր օրինակներ

Մեխանիկական տատանումները ֆիզիկական մարմնի շարժումներ են, որոնք կրկնվում են ժամանակի ընթացքում: Ահա մի քանի օրինակ՝

1. Թելավոր ճոճանակ – Օրինակ, ժամացույցի ճոճանակը տատանվում է հավասարակշռության դիրքի շուրջ:
2. Դիապազոն – Երաժշտական գործիքի լարերը տատանվում են, երբ քաշում կամ հարվածում ես դրանց:
3. Գարնանային օրորոց – Եթե մարմինը ամրացնենք գարնան վրա և ձգենք, ապա այն կսկսի տատանվել վեր ու վար:
4. Կախովի կամուրջներ – Ուժեղ քամու կամ քայլողների ազդեցությամբ կամուրջները կարող են տատանվել:
5. Ձայնային ալիքներ – Օդի մոլեկուլների տատանումներն առաջացնում են ձայն:
6. Սրտի բաբախյուն – Սրտամկանը պարբերաբար կծկվում և թուլանում է, ինչը նույնպես տատանում է:
7. Օվկիանոսի ալիքներ – Ջրի մասնիկները կատարում են տատանումներ վեր ու վար:

2.Ի՞նչն է բնորոշ բոլոր տատանողական շարժումներին

Հավասարակշռության դիրքի շուրջ շարժում – Մարմինը տատանվում է որոշակի կայուն դիրքի (հավասարակշռության դիրքի) շուրջ:Կրկնվող շարժում – Շարժումը կրկնվում է որոշակի ժամանակահատվածում:Պարբերականություն – Եթե տատանումներն ունեն հաստատուն պարբերություն, ապա դրանք կոչվում են պարբերական տատանումներ:Իներտություն և վերականգնող ուժ – Մարմինը շարունակում է շարժվել իներցիայի ուժի ազդեցությամբ, իսկ վերականգնող ուժը (օրինակ՝ առաձգական կամ ձգող ուժը) այն վերադարձնում է հավասարակշռության դիրքին:Ուժերի փոխազդեցություն – Տատանողական շարժման ընթացքում մարմնի վրա ազդող ուժերը պարբերաբար փոխվում են, օրինակ՝ ճոճանակի դեպքում ձգողականությունը և լարը միմյանց հետ փոխազդում են:

3.Ո՞ր տատանումներն են անվանում պարբերական

Ճոճանակի շարժումը – Եթե առանց արտաքին միջամտության այն շարժվում է, ապա կրկնում է նույն տատանումները որոշակի ժամանակահատվածում։Գարնան վրա ամրացված մարմնի տատանումները – Եթե գարունը ձգենք ու բաց թողնենք, ապա այն կսկսի պարբերական տատանումներ կատարել։Երաժշտական գործիքների լարերի տատանումները – Երբ լարը հարվածում ենք, այն տատանվում է որոշակի հաճախականությամբ։Սրտի բաբախյունը – Սիրտը մշտապես բաբախում է որոշակի պարբերականությամբ։

4.Ո՞ր ֆիզիկական մեծությունն է կոչվում տատանումների պարբերություն

Եթե ճոճանակը 2 վայրկյանում կատարում է մեկ ամբողջական տատանում, ապա նրա պարբերությունը կլինի T = 2s։

5.ի՞նչ միավորներվ է արտահայտվում տատանումների պարբերությունը

Եթե որևէ ճոճանակ կատարում է մեկ ամբողջական տատանում 2 վայրկյանում, ապա դրա պարբերությունը կլինի T = 2 s։Եթե մի լար կատարում է մեկ ամբողջական տատանում 0.01 վայրկյանում, ապա T = 0.01 s։

6.ի՞նչ է տատանումների լայնույթը:ինչ միավորներվ է այն արտահայտվում;

Եթե ճոճանակը հավասարակշռության դիրքից հեռանում է առավելագույնը 10 սմ, ապա դրա լայնույթը կլինի A = 10 սմ։Երաժշտական գործիքի լարը տատանվում է 2 մմ դեպի յուրաքանչյուր կողմ, այսինքն՝ A = 2 մմ։

7.ի՞նչ է տատանումների հաճախությունը;Ինչ միավորներով է այն արտահայտվում

Եթե երաժշտական լարը կատարում է 500 տատանում մեկ վայրկյանում, ապա դրա հաճախությունը կլինի f = 500 Hz։

8.Ո՞ր հաճախություննէկոչվում 1Հց։

Եթե ճոճանակը 1 վայրկյանում մեկ անգամ շարժվում է մի կողմ, հետո վերադառնում, ապա դրա հաճախությունը 1 Hz է։Եթե էլեկտրական հոսանքի փոփոխական լարումը վեր ու վար փոփոխվում է 1 անգամ վայրկյանում, ապա դրա հաճախությունը 1 Hz է։Մարդու սրտի բաբախյունը, որը մոտավորապես 60-70 անգամ է կրկնվում մեկ րոպեում, ունի միջին հաճախություն՝ 1 Hz-ից քիչ (մոտ 1.2 Hz)։

Փորձ,որը կարող եք կատարել տանը․

1.100սմ երկարությամբ թելից կախեք որևէ գնդիկ(կստացվի թելավոր  ճոճանակ),այն կախեք այնպես,որ փոքր-ինչ սեղանից կամ գետնից  բարձր լինի:Գնդիկը շեղեք հավասարակշռության դիրքից 8-ից  10սմ և բաց թողեք:Չափեք  40   լրիվ տատանումների ժամանակը,բանաձևերով հաշվեք տատանումների պարբերությունը և հաճախությունը:

Ճոճանակի դեպքում – Եթե այն 1 վայրկյանում մեկ անգամ գնում է մի կողմ, հետո վերադառնում, ապա դա նշանակում է, որ այն կատարել է կես տատանում, ոչ թե ամբողջական տատանում։ Այս դեպքում հաճախությունը կլինի 0.5 Hz, իսկ եթե ամբողջական տատանումն 1 վայրկյանում է տեղի ունենում, ապա հաճախությունը կլինի 1 Hz։

Փոփոխական հոսանքի դեպքում – Եթե էլեկտրական հոսանքի լարումը ամբողջական ցիկլ է կատարում 1 վայրկյանում, ապա դրա հաճախությունը 1 Hz է։

Սրտի բաբախյունի դեպքում – Եթե սիրտը 60 անգամ բաբախում է 1 րոպեում (60 վայրկյանում), ապա հաճախությունը կլինի՝f=6060=1Hzf = \frac{60}{60} = 1 Hzf=6060​=1Hz

Եթե այն բաբախում է 72 անգամ մեկ րոպեում, ապա հաճախությունը՝f=7260=1.2Hzf = \frac{72}{60} = 1.2 Hzf=6072​=1.2Hz

Փորձը կրկնեք՝ կարճացնելով թելը չորս անգամ,տատանումների լայնույթը դարձնելով 2սմ- ից 3սմ:

Այսինքն, երբ թելը 4 անգամ կարճանում է, պարբերությունը 2 անգամ նվազում է։

• Եթե սկզբում T = 2 s էր, ապա նոր T’ = 1 s։
• Եթե սկզբում հաճախությունը f = 0.5 Hz էր, ապա նոր f’ = 1 Hz։

Տատանումների լայնույթը 2-3 սմ դարձնելը չի փոխում պարբերությունը, քանի որ այն կախված չէ լայնությունից, այլ միայն թելի երկարությունից։

Եզրակացություն

• Թելի երկարությունը փոքրացնելու դեպքում պարբերությունը փոքրանում է, իսկ հաճախությունը մեծանում։
• Լայնույթը (թափահարելու հեռավորությունը) չի ազդում պարբերության վրա։

Արեք եզրակացություն ճոճանակի թելի երկարությունից տատանումների պարբերության և հաճախության կախումների  վերաբերյալ:

• Տատանումների պարբերությունը (T) մեծանում է, այսինքն՝ ճոճանակը ավելի դանդաղ է տատանվում։
• Տատանումների հաճախությունը (f) փոքրանում է, այսինքն՝ մեկ վայրկյանում կատարվող տատանումների թիվը նվազում է։

 Փորձ   տեսագրեք ,պատրաստեք նյութ,տեղադրեք ձեր բլոգներում, հղումը ուղարկեք ինձ:

Փետրվարի 17-21-ը

1․ Տորթի կրեմ ստանալու համար պետք է կարագը խառնել խտացրած կաթի հետ 3 : 7 հարաբերությամբ։ Ամենաշատը քանի՞ գրամ կրեմ է հնարավոր պատրաստել ունենալով 240գ կարագ և 490գ խտացրած կաթ։

Առավելագույնը հնարավոր է պատրաստել 700 գրամ կրեմ։

Եթե ընդունենք, որ օգտագործում ենք x գրամ կարագ, ապա համապատասխան խտացրած կաթի զանգվածը պետք է լինի 73x\frac{7}{3}x37​x։

Այս քանակը չպետք է գերազանցի առկա 490 գրամ խտացրած կաթը, ուստի ստանում ենք անհավասարումը՝

2․ Քանի՞ եռանկյուն կա նկարում։

27

3․ Շաբաթվա ի՞նչ օր կլինի սեպտեմբերի 8-ը, եթե հուլիսի 1-ը եղել է երեքշաբթի։

Սեպտեմբերի 8-ը կլինի երկուշաբթի

4․ Քանի՞ քառանիշ թիվ է հնարավոր կազմել օգտագործվելով 1, 2, 3, 4, 5 թվանշանները՝ յուրաքանչյուրը առավելագույնը մեկ անգամ, որ ստացված թիվը բաժանվի 12-ի։

Հնարավոր քառանիշ թվերի քանակը, որոնք բաժանվում են 12-ի, 6-ն է

5․ Նկարում պատկերված ուղղանկյունը բաժանված է 4 ուղղանկյունների, որոնցից 3-ի մեջ գրված են իրենց պարագծերը։ Գտե՛ք չորրորդ ուղղանկյան պարագիծը։

14-9+6=11

6․ Հակոբն ունի 7 գիրք, որոնցից 3-ը կանաչ են, 2-ը՝ կապույտ են, իսկ մյուս 2-ը՝ կարմիր են։ Նա ուզում է գրքերն իրար կողք դասավորել այնպես, որ նույն գույնի գրքերը լինեն իրար կողք (միագույն գրքերի միջև այլ գույնի գիրք չլինի)։ Քանի՞ եղանակով է կարող Հակոբը դասավորել գրքերը։

Հակոբը ցանկանում է դասավորել իր 7 գրքերը, որոնցից

• 3-ը կանաչ են,
• 2-ը կապույտ են,
• 2-ը կարմիր են,
  և բոլոր միագույն գրքերը պետք է միմյանց կողք լինեն։

7․ Խանութը բացվելու 2-րդ տարում ունեցավ 100%-ով ավելի վաճառք, քան առաջին տարում, իսկ երրորդ տարում՝ 50%-ով ավելի, քան երկրորդ տարում։ Քանի՞ տոկոսով պետք է չորրորդ տարում վաճառքը գերազանցի երրորդ տարվա վաճառքին, որպեսզի չորրորդ տարվա վաճառքը կազմի երկրորդ տարվա վաճառքի եռապատիկը։

Չորրորդ տարում վաճառքը պետք է 100%-ով աճի երրորդ տարվա համեմատ, որպեսզի հասնի երկրորդ տարվա եռապատիկին։

8․ Քանի՞ եռանիշ թիվ կա, որ բաժանվում է 3-ի կամ 7-ի։

Կա 383 եռանիշ թիվ, որը բաժանվում է 3-ի կամ 7-ի

9․ 12 ժամ աշխատանքի դիմաց Արամը պետք է ստանար 12000 դրամ և մի զույգ կոշիկ։ Սակայն
նա աշխատեց 7 ժամ և ստացավ 5000 դրամ ու կոշիկները։ Ի՞նչ արժեն այդ զույգ կոշիկը։

Կոշիկների արժեքը 2000 դրամ է

10․ Եռանիշ թվի վերջին թվանշանը 5 է, իսկ առաջին երկու թվանշանները նույնն են։ Հայտնի է
նաև, որ ինչ-որ միանիշ թվի բաժանելիս մնացորդում ստացվում է 8։ Գտնել այդ թվի թվանշանների արտադրյալը։

Պատասխան՝ 45

Եթե քառանկյան բոլոր կողմերը շոշափում են շրջանագիծը, ապա շրջանագիծը կոչվում է այդ քառանկյան ներգծյալ շրջանագիծ:

Ոչ բոլոր քառանկյուններն ունեն ներգծյալ շրջանագիծ, քանի որ՝ չորս անկյունների կիսորդները կարող են նույն կետում չհատվել: 

Եթե քառանկյանը ներգծվել է շրջանագիծ, ապա քառանկյան հանդիպակաց կողմերի գումարները հավասար են՝  a+c=b+d:

Եթե քառանկյան հանդիպակաց կողմերի գումարները հավասար են, ապա այդ քառանկյունն ունի ներգծյալ շրջանագիծ:

Եթե քառանկյան բոլոր գագաթները գտնվում են շրջանագծի վրա, ապա շրջանագիծը կոչվում է այդ բազմանկյան արտագծյալ շրջանագիծ:

Ոչ բոլոր քառանկյունները ունեն արտագծյալ շրջանագիծ՝ հաճախ քառանկյան համար գոյություն չի ունենում այնպիսի շրջանագիծ, որը կանցնի քառանկյան բոլոր չորս գագաթներով: 

Այս հարցը պարզվում է հետևյալ պնդման միջոցով:

Եթե քառանկյան հանդիպակաց անկյունների գումարը 180° է, ապա նրան կարելի է արտագծել շրջանագիծ:

Առաջադրանքներ․

1. Շրջանագծին արտագծած հավասարասրուն սեղանի պարագիծը: Հիմքերից մեկը 2 սմ է, իսկ մյուսը՝ 8 սմ։ Այս դեպքում կարելի է օգտագործել հա­վասարասրուն սեղանի պարագծի բանաձևը.
Պարագիծ = 2 × (հիմք 1 + հիմք 2)
Պարագիծ = 2 × (2 սմ + 8 սմ) = 2 × 10 սմ = 20 սմ։

Պատասխան: Սեղանի պարագիծը 20 սմ է:

---

2. Շրջանագծին արտագծած հավասարասրուն սեղանի հիմքերը: Ենթադրենք, փոքր հիմքը՝ xxx սմ է, իսկ մեծ հիմքը՝ 3x3x3x սմ է: Սեղանի սրունքը 8 սմ է: Արտագծված հավասարասրուն սեղանի պարագիծը կարելի է հաշվարկել հետևյալ բանաձևով՝
Պարագիծ = 2 × (հիմք 1 + հիմք 2):
Այս դեպքում՝
Պարագիծ = 2 × (x+3x)(x + 3x)(x+3x) = 2 × 4x4x4x = 8x8x8x։

Այսինքն՝ պարագիծը կախված է xxx-ից: Ուրեմն, պետք է որոշենք այս հարցը վերաբերող այլ տվյալների հետ, եթե այն կա:

---

3. Շրջանագծին արտագծած հավասարասրուն սեղանի կողմերը, եթե նրա պարագիծը 40 սմ է, իսկ հիմքերից մեկը 4 անգամ փոքր է մյուսից: Թող մեծ հիմքը լինի 4x4x4x սմ, իսկ փոքր հիմքը՝ xxx սմ:
Պարագիծ = 2 × (հիմք 1 + հիմք 2):
40 = 2 × (4x+x4x + x4x+x) = 2 × 5x5x5x
20 = 5x5x5x
x=4x = 4x=4

Այսպիսով, փոքր հիմքը 444 սմ է, իսկ մեծ հիմքը 4×4=164 \times 4 = 164×4=16 սմ է:

Պատասխան: Սեղանի հիմքերը՝ 4 սմ և 16 սմ։

---

4. Հավասարասրուն սեղանի սրունքը 8 սմ է, իսկ նրա պարագիծը 60 սմ է: Հավասարասրուն սեղանի պարագիծը՝
Պարագիծ = 2 × (հիմք 1 + հիմք 2):
60 = 2 × (x+4xx + 4xx+4x) = 2 × 5x5x5x
30 = 5x5x5x
x=6x = 6x=6

Այսպիսով, փոքր հիմքը 666 սմ է, իսկ մեծ հիմքը 4×6=244 \times 6 = 244×6=24 սմ է:

Պատասխան: Սեղանի հիմքերը՝ 6 սմ և 24 սմ։

---

5. Հավասարասրուն սեղանի սրունքը 8 սմ է, իսկ փոքր հիմքին առընթեր անկյունների գումարը՝ 300°: Հավասարասրուն սեղանի համար որոշում ենք ներգծված շրջանագծի շառավիղը:
Այս դեպքում պետք է հաշվի առնել, որ ներգծված շրջանագծի շառավիղը կապված է սեղանի հարթության անկյունների հետ: