… ισούται με 84 min (περίπου) Θεωρούμε ένα τερατώδες εκκρεμές πολύ μεγάλου μήκους (R=η ακτίνα της Γης) το οποίο εκτελεί ταλαντώσεις μικρού πλάτους, υπό την επίδραση του σταθερού πεδίου βαρύτητας g στην επιφάνεια της Γης. Nα υπολογιστεί η περίοδος του εκκρεμούς. Δίνονται η ακτίνα της Γης R≈6400 km και η επιτάχυνση της βαρύτητας στην επιφάνεια […]
30 Δεκεμβρίου, 2019
Στην κλασική περίπτωση εξαναγκασμένης ταλάντωσης εκτός από την δύναμη επαναφοράς , την δύναμη απόσβεσης ασκείται (η οποία θεωρείται ανάλογη της ταχύτητας ), εμφανίζεται και μια εξωτερική δύναμη , η διεγείρουσα δύναμη, μέσω της οποίας αναπληρώνεται η ενέργεια που χάνεται ως θερμότητα. Το γιατί η μελέτη της εξαναγκασμένης ταλάντωσης γίνεται σχεδόν πάντα για εξωτερική δύναμη της […]
29 Δεκεμβρίου, 2019
Θεωρούμε την φθίνουσα ταλάντωση ενός σώματος στο οποίο εκτός από την δύναμη επαναφοράς ασκείται και μια δύναμη απόσβεσης ανάλογη της ταχύτητας . Αναζητούμε την γραφική παράσταση της ενέργειας του ταλαντωτή συναρτήσει του χρόνου. Η ενέργεια μιας τέτοιας ταλάντωσης μειώνεται συνεχώς εξαιτίας της δύναμης απόσβεσης. Αν πάρουμε κατά γράμμα την «θεωρία» που λέει ότι το πλάτος […]
18 Δεκεμβρίου, 2019
Να προσδιοριστεί η συνάρτηση που ικανοποιεί την εξίσωση αν και . Απάντηση: Η εξίσωση μπορεί με μια πρώτη ματιά να δείχνει περίεργη, όμως με λίγη φαντασία αποκτά «φυσικό» νόημα. Αν και δεν είναι απαραίτητο, ας αλλάξουμε τον συμβολισμό θέτοντας όπου: . Aν η συνάρτηση θεωρηθεί ως η θέση ενός σώματος συναρτήσει του χρόνου, τότε η […]
26 Νοεμβρίου, 2019
Στην ανάρτηση με τίτλο «Η σχέση συχνότητας και ενέργειας ταλάντωσης ενός σώματος του οποίου η μάζα αυξάνεται με διακριτό τρόπο» τέθηκε το παρακάτω πρόβλημα: Ένα άδειο δοχείο μάζας Μ που συνδέεται με οριζόντιο ιδανικό ελατήριο σταθεράς k, εκτελεί απλή αρμονική ταλάντωση πλάτους A0 σε λείο οριζόντιο επίπεδο. Η ολική ενέργεια του συστήματος είναι Ε0=1J και […]
23 Νοεμβρίου, 2019
… του οποίου η μάζα αυξάνεται με διακριτό τρόπο Ένα άδειο δοχείο μάζας Μ που συνδέεται με οριζόντιο ιδανικό ελατήριο σταθεράς k, εκτελεί απλή αρμονική ταλάντωση πλάτους A0 σε λείο οριζόντιο επίπεδο. Η ολική ενέργεια του συστήματος είναι Ε0=1J και η συχνότητα ταλάντωσης f0=1Hz. Από κάποια χρονική στιγμή και μετά η μάζα του δοχείου αυξάνεται […]
2 Αυγούστου, 2019
Σε ένα υποθετικό τούνελ που διέρχεται από το κέντρο της Γης και συνδέει τον βόρειο με το νότιο πόλο της Γης, αφήνουμε να πέσει ελεύθερα ένα μικρό σώμα μάζας m. Υποθέτοντας ότι δεν υπάρχει αντίσταση του αέρα και ότι η Γη είναι μια τέλεια ομογενής σφαίρα : (α) Να δείξετε ότι το σώμα θα εκτελέσει […]
4 Ιουλίου, 2019
O Christiaan Huygens σε μια επιστολή του προς τον πατέρα του, που γράφτηκε το 1665, περιγράφει την πρώτη (ενδεχομένως) παρατήρηση συγχρονισμού ταλαντωτών. Καθώς είχε αναγκαστεί να μείνει στο κρεβάτι λόγω ασθένειας για λίγες ημέρες παρατηρούσε τα δυο ρολόγια εκκρεμούς που κρέμονταν στον απέναντι τοίχο, σε απόσταση περίπου μισό μέτρο το ένα από το άλλο. Έχοντας στην […]
21 Ιουνίου, 2018
Ερευνητές του University of British Columbia υπό τον καθηγητή Κενίτσι Τακαχάτα ανέπτυξαν ένα «έξυπνο» stent, το οποίο παρακολουθεί και αντιλαμβάνεται ακόμα και τις μικρότερες αλλαγές στη ροή του αίματος στις αρτηρίες του ασθενούς, με αποτέλεσμα να προειδοποιεί για πιθανό στένεμά τους, επιτρέποντας την έγκαιρη διάγνωση και θεραπεία. «Τροποποιήσαμε ένα stent για να λειτουργεί ως μικρή […]
27 Ιουλίου, 2017
Toν επόμενο μήνα μια ολική έκλειψη ηλίου θα εμφανιστεί στις Ηνωμένες Πολιτείες. Πρόκειται για μια από τις λίγες εκλείψεις που θα διασχίσει την χώρα από το ένα άκρο στο άλλο μέσα από πολλές πυκνοκατοικημένες περιοχές και θα υπάρξουν ευκαιρίες να γίνουν πολλά πειράματα. Μεταξύ αυτών των πειραμάτων συμπεριλαμβάνεται και ένα αμφισβητούμενο πείραμα εδώ και 60 […]
26 Ιουνίου, 2017
Η τεχνολογία αυτή αναμένεται στο μέλλον να δώσει νέες δυνατότητες στις ηλεκτρονικές συσκευές που δεν είναι απλώς φορητές (mobile) αλλά φορετές (wearable). Εσύ ιδρώνεις και αυτό παίζει μουσική. Μηχανικοί στις ΗΠΑ δημιούργησαν ένα ραδιόφωνο που μπορεί να παίζει για δύο μέρες, χρησιμοποιώντας τον ιδρώτα του σώματος στη θέση της μπαταρίας, προκειμένου να τροφοδοτείται με ρεύμα. […]
14 Ιουνίου, 2017
Οι ταλαντώσεις των νετρίνων … και το διπλό εκκρεμές:
9 Αυγούστου, 2016
Ένας νέος τύπος «ακουστικού πρίσματος» κατασκευάστηκε από επιστήμονες στο Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL) και μπορεί να διαχωρίσει το ηχητικό κύμα στις συχνότητες που το απαρτίζουν. Βρίσκει εφαρμογές στην ανίχνευση ήχου. Πριν από 400 χρόνια ο Νεύτωνας χρησιμοποιώντας ένα γυάλινο πρίσμα ανέλυσε το λευκό φως στα χρώματα του ουράνιου τόξου – το κάθε χρώμα αντιστοιχεί σε συγκεκριμένη συχνότητα ηλεκτρομαγνητικού κύματος. […]
26 Μαΐου, 2015
Η νέα «μόδα» στους δορυφόρους είναι αναμφίβολα οι «cubesats»: μία νέα κλάση, βασικό χαρακτηριστικό της οποίας είναι το πολύ μικρό μέγεθος (σε γενικές γραμμές αντίστοιχο ενός κουτιού παπουτσιών), που επιτρέπει μεγάλες οικονομίες όσον αφορά στα έξοδα διαστημικών αποστολών. Συνήθως οι cubesats χρησιμοποιούνται σε χαμηλή τροχιά, για συγκέντρωση δεδομένων, και μέχρι τώρα δεν έχουν αναλάβει αποστολές […]
3 Οκτωβρίου, 2014
Η ηλεκτρική κιθάρα είναι ένα όργανο που κυριαρχεί στη ροκ μουσική και είναι παρούσα σχεδόν σε όλα τα είδη μουσικής. Σε αντίθεση με το πιάνο, το οποίο μπορεί να παίξει μόνο διακριτές νότες, η ηλεκτρική κιθάρα, όταν την χειρίζεται κάποιος σαν τον Jimi Hendrix ή τον Eric Clapton, μπορεί να μιμηθεί την ανθρώπινη φωνή. Ο […]
8 Μαρτίου, 2014
… μέχρι τη Σελήνη ! H ιδέα της κατασκευής ενός συστήματος μεταφοράς ανάμεσα στη Γη και την Σελήνη διαμέσου ενός καλωδίου δεν είναι και τόσο τρελή όσο ακούγεται. Αν εξαιρέσουμε τον μύθο της Βαβέλ και το παραμύθι «ο Τζακ και η φασολιά», η πρώτη σοβαρή αντιμετώπιση του προβλήματος έγινε από τον σοβιετικό μηχανικό Yuri N. […]
18 Ιανουαρίου, 2014
Νέα Υόρκη Μια νέα απεικονιστική τεχνική που χρησιμοποίησαν ερευνητές του Πανεπιστημίου του Μπάφαλο και του Ερευνητικού Ιατρικού Ινστιτούτου Χάουπτμαν-Γούντγουορντ, στις ΗΠΑ, απέδειξε ότι, οι πρωτεΐνες του ανθρώπινου οργανισμού δονούνται όπως και οι χορδές ενός μουσικού οργάνου. Η νέα αυτή πληροφορία ανοίγει τον δρόμο για για να μελετηθούν με εντελώς νέο τρόπο οι βασικές κυτταρικές διαδικασίες της ζωής. Όπως […]
2 Οκτωβρίου, 2013
Τη δύναμη της αστραπής χρησιμοποίησαν επιστήμονες του Πανεπιστημίου του Σαουθάμπτον για να φορτίσουν ένα κινητό τηλέφωνο, στο πλαίσιο πειράματος που πραγματοποιήθηκε σε συνεργασία με τη Nokia. Σε μία μοντέρνα παραλλαγή της ιστορίας του τέρατος του Φρανκενστάιν, σχεδόν 200 χρόνια μετά τη συγγραφή της νουβέλας από τη Μαίρη Σέλεϊ, οι επιστήμονες, σύμφωνα με το BBC, δημιούργησαν […]
20 Σεπτεμβρίου, 2013
… ή όταν το μήκος ενός εκκρεμούς αυξάνεται κατά την διάρκεια των ταλαντώσεών του Όσα περιγράφονται παρακάτω θα μπορούσαν να είναι η συνέχεια της παλαιότερης ανάρτησης «Το εκκρεμές του τρόμου«, που αναφέρεται στο διήγημα του Αμερικανού συγγραφέα Edgar Allan Poe με τίτλο «Το πηγάδι και το εκκρεμές». Στην ιστορία αυτή ο πρωταγωνιστής ενώ βρίσκεται δεμένος σε ένα […]
11 Αυγούστου, 2013
Πόσο χρόνο χρειάζεται ένα αντικείμενο να διασχίσει υποθετικό τούνελ, που διέρχεται από το κέντρο της Γης, πέφτοντας ελεύθερα από το ένα άκρο στο άλλο; Σε ένα υποθετικό πηγάδι που διέρχεται από το κέντρο της Γης και συνδέει δυο αντιδιαμετρικά της σημεία, αφήνουμε να πέσει ελεύθερα ένα σώμα. Σε πόσο χρόνο το σώμα θα φθάσει στο […]
7 Απριλίου, 2013
Γιατί η μελέτη της εξαναγκασμένης ταλάντωσης γίνεται σχεδόν πάντα για εξωτερική δύναμη της μορφής ή ; Όταν σε μια μάζα m επιδρά δύναμη της μορφής και δύναμη απόσβεσης ανάλογη της ταχύτητας , τότε το σώμα εκτελεί φθίνουσα ταλάντωση. Στην φθίνουσα ταλάντωση η αρχική μηχανική ενέργεια του συστήματος μετατρέπεται σταδιακά σε θερμική μέχρι να μηδενιστεί η […]
18 Μαρτίου, 2013
Η φθίνουσα ταλάντωση είναι μια ρεαλιστικότερη περίπτωση ταλάντωσης σε σχέση με την αρμονική. Στην αρμονική ταλάντωση η συνισταμένη δύναμη είναι της μορφής , όπου σταθερά, και η διαφορική εξίσωση της κίνησης, , έχει ως γενική λύση μια αρμονική συνάρτηση: Στην φθίνουσα ταλάντωση εκτός από τη δύναμη εμφανίζεται και η δύναμη απόσβεσης που συνήθως τη θεωρούμε ανάλογη […]
24 Φεβρουαρίου, 2013
Παρασύρει τις καρδιές μας σαν κύμα αλλά και διέπεται από τους νόμους της κυματικής. Διαβάστε για τη «Φυσική της μουσικής» Βάρβογλης Χάρης – tovima.gr Η Φυσική είναι μια επιστήμη με εφαρμογές τόσο στους διάφορους τομείς της τεχνολογίας όσο και σε πολλές εκδηλώσεις της καθημερινής μας ζωής. Μία από αυτές τις τελευταίες που δεν έρχεται συνήθως στο […]
11 Δεκεμβρίου, 2012
Γιατί η εξίσωση x=Asin(ωt+φ) είναι η γενική λύση της διαφορικής εξίσωσης που περιγράφει την απλή αρμονική ταλάντωση Η πιο συνηθισμένη διαφορική εξίσωση στη Φυσική κρύβεται πίσω από τον 2ο νόμο του Newton ΣF = m α(t) ή ΣF = m d2x(t)/dt2 = m x´´(t) Ανάλογα με το είδος της συνισταμένης δύναμης που δέχεται μια μάζα […]
25 Ιουνίου, 2012
Ένα βίντεο υψηλής ταχύτητας αναδεικνύει την «άρνηση» κατακόρυφων ελατηρίων να υπακούσουν στο νόμο της βαρύτητας. Ελατήρια σε κατακόρυφη διεύθυνση αφήνονται να πέσουν ελεύθερα προς το έδαφος. Ενώ το πάνω τμήμα του ελατηρίου αρχίζει πέφτει κανονικά, το κατώτερο τμήμα παραμένει ακίνητο. Παρακολουθείστε το πείραμα: http://youtu.be/uiyMuHuCFo4 Προφανώς οι σπείρες του κατώτερου τμήματος του ελατηρίου – όταν αυτό […]
21 Μαΐου, 2012
… η συνέχεια του προβληματισμού που δημιουργήθηκε στα σχόλια της ανάρτησης: Η ενέργεια του φωτονίου και το απλό εκκρεμές Ένα κύκλωμα L-C αποτελείται από πυκνωτή χωρητικότητας C και πηνίο με συντελεστή αυτεπαγωγής L. Θεωρούμε ότι τo πηνίο και οι αγωγοί δεν έχουν αντίσταση. Φορτίζοντας τον πυκνωτή και κλείνοντας τον διακόπτη Δ, το σύστημα εκτελεί τις συνηθισμένες […]
9 Μαΐου, 2012
Μια δυνατή υποψηφιότητα για το βραβείο Ig Nobel Φυσικής αποτελεί η έρευνα του μηχανολόγου μηχανικού του πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας Rouslan Krechetnikov και του μεταπτυχιακού φοιτητή Hans Mayer. Οι δυο ερευνητές αποφάσισαν να μελετήσουν τις αναταραχές του καφέ σε μια κούπα, όταν σε ένα συνέδριο δυναμικής ρευστών έβλεπαν τους συμμετέχοντες να προσπαθούν με δυσκολία να μεταφέρουν τα […]
18 Φεβρουαρίου, 2012
Διαβάστε επίσης: Πως μπορώ να υπολογίσω την ταχύτητα του φωτός παρατηρώντας ένα….ραδιόφωνο! Το βίντεο που ακολουθεί μας δείχνει πώς μετράμε την ταχύτητα του φωτός χρησιμοποιώντας έναν φούρνο μικροκυμάτων, έναν χάρακα και μια σοκολάτα!. Αρχικά τοποθετείται η σοκολάτα μέσα στον φούρνο μικροκυμάτων…. Με το που αρχίζει να λιώνει σε κάποια σημεία της, την βγάζουμε έξω. Το […]
29 Ιανουαρίου, 2012
Όταν σε ένα σώμα επιδρά δύναμη της μορφής F = – Dx τότε το σώμα εκτελεί απλή αρμονική ταλάντωση. Εφαρμόζοντας τον 2ο νόμο Newton προκύπτει η διαφορική εξίσωση της κίνησης, όπου η σταθερά ονομάζεται ιδιοσυχνότητα. Η γενική λύση της παραπάνω διαφορικής εξίσωσης που περιγράφει την απομάκρυνση από τη θέση ισορροπίας συναρτήσει του χρόνου είναι όπου […]
4 Ιανουαρίου, 2012
Τίθεται το εξής πρόβλημα: Μια μάζα m=1kg δεμένη σε οριζόντιο ελατήριο σταθεράς k=8 N/m απομακρύνεται από τη θέση ισορροπίας (x=0) κατά x0=1m (θέση Α), και τη χρονική στιγμή t=0 s, αφήνεται να κινηθεί χωρίς αρχική ταχύτητα, όπως στο σχήμα Ο συντελεστής τριβής μεταξύ της μάζας και του οριζοντίου επιπέδου είναι μ=0,1. (Η επιτάχυνση της βαρύτητας […]
20 Νοεμβρίου, 2011
Για την «πειραματική μελέτη» της εξαναγκασμένης ταλάντωσης κάντε κλικ στο παρακάτω εικονίδιο. Παρατηρήστε τα μεταβατικά φαινόμενα, την εξέλιξη της ταλάντωσης για διάφορες τιμές των παραμέτρων, το φαινόμενο του συντονισμού κ.λ.π. Click to Run
19 Νοεμβρίου, 2011
Η φθίνουσα ταλάντωση είναι μια ρεαλιστική περίπτωση ταλάντωσης στην οποία παίρνουμε υπόψη τις απώλειες ενέργειας εξαιτίας των τριβών, αντίστασης του αέρα κ.λ.π. Η μελέτη αυτής της ταλάντωσης στα βιβλία Φυσικής γίνεται θεωρώντας ότι η δύναμη απόσβεσης ανάλογη της ταχύτητας: όπου b η σταθερά απόσβεσης. Μέσω της δύναμης αυτής η μηχανική ενέργεια του συστήματος που ταλαντώνεται […]
16 Σεπτεμβρίου, 2011
Ο Έντγκαρ Άλαν Πόε και η ιστορία του «Το πηγάδι και το εκκρεμές» προβληματίζει τους φυσικούς (νεώτερη ενημέρωση 16-9-2013) To 1842 o αμερικανός συγγραφέας (και ιστοριών τρόμου) Edgar Allan Poe (1809-1849) έγραψε ένα διήγημα με τίτλο «Το πηγάδι και το εκκρεμές». Στην ιστορία αυτή ο πρωταγωνιστής και πρακτικά ο μοναδικός χαρακτήρας του έργου, του οποίου το […]
11 Σεπτεμβρίου, 2011
Ταλαντώσεις με σώματα δεμένα σε ελατήρια στο γυμνάσιο, το ίδιο και στο λύκειο και ξανά πάλι το ίδιο στα πανεπιστήμια θετικών σχολών (εκεί εμφανίζονται επιπλέον και οι κβαντικοί αρμονικοί ταλαντωτές). Γιατί άραγε οι αρμονικές ταλαντώσεις είναι τόσο σημαντικές στην διδασκαλία της φυσικής; Ένας από τους κυριότερους λόγους που κάνει το κεφάλαιο των ταλαντώσεων τόσο σημαντικό […]
30 Ιουλίου, 2011
Τι βλέπουμε: Μια διάταξη δεκαπέντε απλών εκκρεμών με σταδιακά αυξανόμενο μήκος – που δεν συνδέονται μεταξύ τους – αρχίζουν να ταλαντώνονται ταυτόχρονα. Παρατηρώντας το σύστημα των εκκρεμών βλέπουμε οδεύοντα κύματα, στάσιμα κύματα, κυματοπαλμούς και τυχαίες κινήσεις. Πως λειτουργεί: Το εκκρεμές με το μεγαλύτερο μήκος εκτελεί 51 ταλαντώσεις σε 60 δευτερόλεπτα. Το αμέσως μικρότερο σε μήκος εκκρεμές […]
5 Ιουλίου, 2011
Με την εξίσωση που μαθαίνουμε στο σχολείο όπου ℓ το μήκος του εκκρεμούς και g η επιτάχυνση της βαρύτητας …. είναι η συνηθισμένη απάντηση…. (νεώτερη ενημέρωση 6/7/2016: το απλό εκκρεμές δεν διδάσκεται πλέον στα ελληνικά λύκεια, αλλά αυτό είναι το μικρότερο κακό, αφού σημαντικότατες θεματικές ενότητες – π.χ. ηλεκτρομαγνητισμός – έχουν εξοστρακιστεί από τη διδακτέα […]
4 Ιουλίου, 2011
Mια από τις διαλέξεις ενός απολαυστικού καθηγητή του MIT. Νόμος του Hooke – Ελατήρια – Απλή Αρμονική Κίνηση – Εκκρεμές – Προσέγγιση μικρής γωνίας http://youtu.be/__2YND93ofE
1 Ιουλίου, 2011
Από το μοναστήρι στο MIT – Αρχαία «κύπελλα» δίνουν μαθήματα φυσικής Σε αυτό το κύπελλο του 5ου αιώνα, σταγονίδια αναπηδούν στην επιφάνεια σαν βόλοι πάνω σε μαρμάρινη επιφάνεια Οι βουδιστές μοναχοί τα χρησιμοποιούν εδώ και χιλιάδες χρόνια στην αρχή και το τέλος κάθε συνεδρίας διαλογισμού. Τώρα, τα μουσικά κύπελλα του Θιβέτ γίνονται επιστημονικό εργαλείο για τη […]
5 Φεβρουαρίου, 2011
Τα φωτόνια (ή κβάντα φωτός) είναι τα «σωματίδια» από τα οποία συνίσταται το φως. Ο Planck ήταν ο πρώτος που προέβλεψε θεωρητικά την ύπαρξή τους το 1900, στην προσπάθειά του να εξηγήσει την ακτινοβολία θερμών σωμάτων (ακτινοβολία του μέλανος σώματος). Αναγκάστηκε να δεχθεί ότι η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία εκπέμπεται και απορροφάται από την ύλη σε διακριτά […]
26 Δεκεμβρίου, 2020
1