۲۰ امتحان نهایی / نمونه سؤال فیزیک / نوسان
۱۰ تمرین پاسخ تشدید

۱۰ نمونه سؤال تشدید؛
بسامد محرک را با طبیعی مقایسه کن

دامنهٔ زیاد از بسامد زیاد به‌تنهایی نمی‌آید. ویژگی سامانه، بسامد تحریک و میرایی را کنار هم تحلیل کن.

f ≈ f₀ → پاسخ بزرگ

روش اجرای آزمونک

دو بسامد را کنار هم بنویس و سپس دربارهٔ دامنه نتیجه بگیر. آموزش در تشدید و بسامد طبیعی آمده است.

۱۰ تمرین تشدید و پاسخ سامانه

سؤال 1

تشدید چه زمانی رخ می‌دهد؟

پاسخ تشریحی

وقتی بسامد محرک به بسامد طبیعی سامانه نزدیک شود و انتقال انرژی دوره‌ای دامنهٔ پاسخ را افزایش دهد.

سؤال 2

آیا زیادبودن بسامد محرک به‌تنهایی تشدید می‌سازد؟

پاسخ تشریحی

خیر؛ معیار، نزدیکی آن به بسامد طبیعی همان سامانه است، نه بزرگ‌بودن مطلق بسامد.

سؤال 3

سامانه‌ای با بسامد طبیعی ۶ هرتز با محرک‌های ۲، ۵٫۹ و ۹ هرتز تحریک می‌شود. کدام پاسخ بزرگ‌تری می‌دهد؟

پاسخ تشریحی

با یکسان‌بودن شرایط دیگر، ۵٫۹ هرتز چون به ۶ هرتز نزدیک‌تر است.

سؤال 4

در نمودار دامنه بر حسب بسامد محرک، قله چه چیزی را نشان می‌دهد؟

پاسخ تشریحی

ناحیهٔ تشدید؛ مختصات افقی قله به بسامد تشدید و ارتفاع آن به دامنهٔ پاسخ مربوط است.

سؤال 5

افزایش میرایی چه اثری بر پاسخ تشدید دارد؟

پاسخ تشریحی

اتلاف انرژی را بیشتر و معمولاً قلهٔ پاسخ را کوتاه‌تر و پهن‌تر می‌کند، مطابق مدل داده‌شده.

سؤال 6

نوسان آزاد و نوسان واداشته چه تفاوتی دارند؟

پاسخ تشریحی

در آزاد، سامانه پس از تحریک اولیه با ویژگی خودش نوسان می‌کند؛ در واداشته، نیروی دوره‌ای پیوسته انرژی می‌دهد.

سؤال 7

چرا هل‌دادن تاب با زمان‌بندی مناسب دامنه را زیاد می‌کند؟

پاسخ تشریحی

نیرو هم‌فاز و نزدیک دورهٔ طبیعی، در چرخه‌های پیاپی انرژی مؤثر به سامانه منتقل می‌کند.

سؤال 8

اگر تغییر جرم بسامد طبیعی را کم کند، برای تشدید دوباره چه باید کرد؟

پاسخ تشریحی

بسامد محرک نیز باید به مقدار طبیعی جدید و کم‌تر نزدیک شود؛ ابتدا اثر پارامتر بر f₀ و سپس محرک تحلیل می‌شود.

سؤال 9

تشدید و ضربان چه تفاوتی دارند؟

پاسخ تشریحی

تشدید پاسخ سامانه به محرک نزدیک f₀ است؛ ضربان از برهم‌نهی دو موج با بسامدهای نزدیک و تغییر دوره‌ای دامنه پدید می‌آید.

سؤال 10

قالب کامل پاسخ یک سؤال تشدید چیست؟

پاسخ تشریحی

سامانه و f₀ را مشخص کن، f محرک را مقایسه کن، میرایی را بسنج و نتیجه را روی دامنه یا نمودار توضیح بده.

چک‌لیست خودتصحیح

  1. بسامد طبیعی و محرک را جدا کردم.
  2. نزدیکی دو بسامد را معیار تشدید دانستم.
  3. محورهای نمودار پاسخ را خواندم.
  4. نقش میرایی را در دامنه وارد کردم.
  5. تشدید را با ضربان اشتباه نگرفتم.