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Περι-Φυσικής Κρούσεις - Doppler 8ο Σετ Ασκήσεων - Απρίλης 2013 Επιμέλεια : Μιχάλης Ε. Καραδημητριου, MSc Φυσικός http://www.perifysikhs.com Α. Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής Α.1. Μια κρούση λέγεται έκκεντρη όταν : α. δεν ικανοποιεί την αρχή διατήρησης της ορμής. . δεν ικανοποιεί την αρχή διατήρησης της ενέργειας. γ. οι ταχύτητες των κέντρων μάζας των σωμάτων που συγκρούονται είναι κάθετες. δ. οι ταχύτητες των κέντρων μάζας των σωμάτων που συγκρούονται είναι παράλληλες. Α.2. Δύο μικρά σώματα συγκρούονται μετωπικά και πλαστικά. Ο λόγος της ολι- κής κινητικής ενέργειας του συστήματος των μαζών πριν και μετά την κρούση είναι K (πριν) ολ K (μετά) ολ . Το ποσοστό της ενέργειας που μετατράπηκε σε ϑερμότητα κατά την κρούση είναι : α. 0% . 25% γ. 50% δ. 75% Α.3. Στην ανελαστική κρούση μεταξύ δύο σφαιρών : α. η κινητική ενέργεια αυξάνεται. . η κινητική ενέργεια παραμένει σταθερή. γ. η ορμή κάθε σφαίρας παραμένει σταθερή. δ. μέρος της κινητικής ενέργειας των δύο σφαιρών μετατρέπεται σε ϑερμότητα. 1

set ασκήσεων κρούσεις Γ Λυκειου

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Γ Λυκειου

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  • -

    - Doppler

    8 - pi 2013pi : . , MSc

    http://www.perifysikhs.com

    . pipi pi

    .1. :

    . pi .

    . pi .

    . pi .

    . pi pi.

    .2. pi pi. - pi

    K (pi)

    K (). pi pi pi

    :

    . 0%

    . 25%

    . 50%

    . 75%

    .3. :

    . .

    . pi .

    . pi .

    . pi .

    1

  • -

    2012 - 2013 8

    .4. , pi pipi, pi . pipi :

    . pipi .

    . ~ = ~ ( pi ~ pi ~ ).

    . pi .

    . .

    .5. pi 1 2 - . pi 1

    1 pi pi pi

    :

    . 1 = 1 2 = 2

    . 1 = 0 2 = 0

    . 1 = 0 2 = 1

    . 1 = 2 2 = 1

    .6. :

    . .

    . .

    . .

    . .

    .7. :

    . . pi pi .

    . pi .

    . , pi pi pi .

    . pi pi .

    . 2 http://www.perifysikhs.com

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    2012 - 2013 8

    .8. pi :

    . pi .

    . pi .

    . pi pi .

    . pi .

    .9. () , :

    . pi pi pi .

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    .11. m pi -pi . , - pi , :

    . .

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    . .

    . .

    . 3 http://www.perifysikhs.com

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    2012 - 2013 8

    .12. pi pi pipi -pi , pi . pi pi pi pi.

    . pi pi, pi pi pi-pi.

    . pi pi pi , pi pi pi pi.

    . pi pi pi , pi pi .

    . pi pi, pi .

    .13. Doppler pi pipi pi pi: pi pi pi- pi.

    . , .

    . , .

    . .

    . pi pi pi, pi .

    .14. pi S 2 pi . pipi pi pi pi . pipipi pi s .

    . pi A > s.

    . pi B < s.

    . pi pi .

    . pi pi pi fs.

    .15. pi / pi pi pi.

    . . pi, - pi pi .

    . pi pi pi pipi .

    . pi pi pi pi pi pi pi pipi pi.

    . 4 http://www.perifysikhs.com

  • -

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    . pi .

    . , pi , .

    .16. pi / pi pi pi.

    . pi pi pi pi .

    . .

    . pi pi pi , pi, pi pi pipi pi.

    . , .

    . , .

    .17. pi / pi pi pi.

    . pi pi pipi pi pi pi .

    . , .

    . pi pi .

    . pi pipi pi pi pi pi-, pi pi pi.

    . , - .

    .18. pi / pi pi pi.

    . pi .

    . Doppler .

    . pi .

    . pi .

    . , pi pi pi.

    . 5 http://www.perifysikhs.com

  • -

    2012 - 2013 8

    .19. pi / pi pi pi.

    . pi pi pipipi pi, pi .

    . Doppler pi pi , pi .

    . .

    . pi pi pi .

    . Doppler, , pi - pi pi pipi pi, pi .

    . pipi pi

    .1. 1 pi 2, 1, - pi pi . pi 1 pi :

    . 0%

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    pi pi pi .

    .2. mA pipipi A mB, pi . pi 1/3 .

    mBmA

    :

    . 13

    . 12

    . 2

    pi pi pi .

    .3. pi 1 pi -pi 2, pi pi 1, pi - . pi 1 pi 2 :

    . 30%

    . 6 http://www.perifysikhs.com

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    . 75%

    . 100%

    pi pi pi .

    .4. 1 , 2 3 pi pipi. m1 = m , m2 = m m3 = 3m -. 1 1 2. 2 3. pi 3 . 31

    :

    . 13

    . 12

    . 1

    pi pi pi .

    .5. m1 1 - pi . 1 1 = 3m/s 2 2 = 4m/s

    .

    .

    .

    pi pi pi .

    .6. - pi pi , . pipi :

    . .

    . .

    pi pi pi .

    . 7 http://www.perifysikhs.com

  • -

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    .7. m . pi - pi M = 3m . pi K :

    . |~P| = 0 , |K| = m2

    3

    . |~P| = m , |K| = m2

    3

    . |~P| = 0 , |K| = 3m2

    8

    . |~P| = 3m4

    , |K| = 3m2

    8

    pi pi pi .

    .8. m1 pi m2 . m1 K1 , pi m1 :

    . K1 =m1m2m1 +m2

    K1

    . K1 =(m1 +m2)

    2

    m1m2K1

    . K1 =4m1m2

    (m1 +m2)2K1

    pi pi pi .

    .9. pi pi A pi , pipipi fS. pi fA pi 20% pi fS . pi :

    . A =

    5

    . A =

    6

    . A =

    4

    pi pi pi .

    .10. pi S =

    20pi pi

    pi pi A pi pi. pi pipi fS, S , pi . pi pi :

    . A =20

    21S

    . 8 http://www.perifysikhs.com

  • -

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    . A =41

    40S

    . A =21

    20S

    pi pi pi .

    .11. pi S pi pi -

    pi pi A =

    30 pi

    pi. pi pipi fS , S , pi . pi :

    () =31

    30

    () =30

    31

    () =31

    51

    .12. pi S pipi fS - tS . pi pi pi pi fA tA. :

    () tA = tS

    () tA < tS

    () tA > tS

    .13. pi S =

    10. pi pi pi

    pi pi pi () pi pi . pi pi pi pi

    pi A =

    20 pi .

    pi pipi fS pi , pi pi pi f1 pi pi f2 . :

    http://perifysikhs.wordpress.com

    . , Msc 5

    .

    . , ,

    .

    :

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    . .

    .

    , ,

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    ()

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    () f1 =21

    22f2

    () f1 =18

    21f2

    . 9 http://www.perifysikhs.com

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    () f1 =18

    22f2

    .14. pi pipi pi fS . - pi fApi , pi . pi:

    m M M+m

    ()

    F1

    () ()

    fA

    0 t () pi pi pi .

    () pi pi pi.

    () pi pi pi pi.

    .

    .1. M = 5kg pipi. - 1 = 100m/s m = 0, 2kg , pi 75% ~1. pi :

    () ~1 ~2 .

    http://perifysikhs.wordpress.com

    . , Msc 6

    .

    ,

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    )

    .

    () pi pi .

    . 10 http://www.perifysikhs.com

  • -

    2012 - 2013 8

    () pi pi .

    () pi , t = 0, 01s.

    .2. 1 m1 = 1kg 1 = 12m/s

    http://perifysikhs.wordpress.com

    . , Msc 7

    )

    .

    ) ,

    .

    . 1

    2

    .

    .

    .

    ,

    .

    1, 2

    . :

    ) .

    ) .

    ) .

    ) ,

    .

    .

    . .

    , . :

    ) .

    pi 2 m2 = 2kgpi pi pi ~2. pi ~v1. . pi v2 = 4

    2m/s ,

    pi ~v1 . 1, 2 pipi. pi:

    () ~v1.

    () ~2 .

    () .

    () pi , t = 0, 01s .

    pi g = 10m/s2

    .3. m2 = 0, 96kg pi pipi. m1 = 40g 1 = 200m/s , d = 7, 68cm. pi :

    () .

    () pi pi pi ( pi pipi pipi).

    () pi .

    () pi - .

    .4. 1 2, pi m1 = 1kg m2 = 2kg , pipi pi- 1 = 6m/s 2 = 9m/s , . pi. 1 1 = 14m/s.

    () pi 2 2 .

    . 11 http://www.perifysikhs.com

  • -

    2012 - 2013 8

    () .

    () pi :

    (1) . pi ;(2) . pi ;

    .5. 1, 2 3 pi pipi pi . m1 = m, m1 = m m1 = 3m . 1 1 . pi . :

    http://perifysikhs.wordpress.com

    . , Msc 8

    ) (

    ).

    ) .

    ) - .

    . 1 2,

    ,

    , .

    . 1

    .

    ) 2 .

    ) .

    ) :

    1) . ;

    2) . ;

    . 1, 2 3 .

    , .

    1 .

    .

    :

    ) .

    , :

    ) .

    ) .

    () pi . , pi :

    () .

    () pi .

    () pi 1 pi 3.

    : m1 = 2kg 1 = 10m/s.

    .6. 1 m1 pi pipi - ~1 pi 2 m2 (m2 > m1 ).

    http://perifysikhs.wordpress.com

    . , Msc 9

    )

    1 3.

    : .

    1

    2 ( ).

    2 ,

    .

    )

    1 2 .

    :

    ) 1 2

    .

    ) , 2,

    1.

    , :

    ) 2,

    , 1.

    .

    ,

    ,

    . :

    ) .

    ) .

    ;

    2 - pipi , pi .

    () = m2m1

    1 2 ~1 . :

    () pi 1 2 pi .

    () pi , 2, pi pi 1. pipi , pi :

    () 2, pi , pi 1.

    . 12 http://www.perifysikhs.com

  • -

    2012 - 2013 8

    .7. M = 2kg pipi pi pi = 0, 2 . pi m = 100g - pi , 1 = 100m/s , pi 1 = 20m/s . pi :

    () 2 .

    () pi . pi pi ;

    () pi pipi.

    () = Mm

    , .

    : g = 10m/s2 .

    .8. m1 = m = 1kg m2 = 3m = 3kg, pipi pi 1 = 2 = 0 = 10m/s . :

    () .

    () m2

    () pi m2 .

    () pi m1 t = 0, 02s

    .9. m1 = 2kg pi pi l = 20mpi pipi = 30o . - m2 = m1 0 = 10m/spi pipi. pi. pi:

    () pi .

    () .

    () .

    () pi pi pi-pi.

    pi : g = 10m/s2 .

    . 13 http://www.perifysikhs.com

  • -

    2012 - 2013 8

    .10. m1 = 4kg pi pi

    A =

    5

    4m pi pipi -

    k = 16N/m . t0 = 0 pi x1 = 1m pi pi pi pi m2 = 12kg pi 2 = 1m/s pi 1 . pi:

    http://perifysikhs.wordpress.com

    . , Msc 11

    .

    . :

    ) .

    ) .

    ) .

    )

    ..

    1 2,

    .

    . :

    ) .

    ) .

    )

    .

    .

    .

    :

    () m1 pi .

    () .

    () pi m1 .

    () m1 .

    .11. pi pipipi 1 2, pi pi pi pipi fs = 697, 2Hz . pi 1 = 4m/s 2 = 8m/s . :

    http://perifysikhs.wordpress.com

    . , Msc 11

    .

    . :

    ) .

    ) .

    ) .

    )

    ..

    1 2,

    .

    . :

    ) .

    ) .

    )

    .

    .

    .

    :

    () f1 f2 pi pi.

    () 1 2 pi pi.

    () pi pi pi pi.

    = 340m/s .

    . 14 http://www.perifysikhs.com

  • -

    2012 - 2013 8

    .12. pi s = 25m/s - pi pipi - fs = 945Hz. pi:(1) pi pi pi A = 10m/s pi pi . (2) pi pi B pi pi . fA , fB pi

    pi , f1f2

    =33

    37. :

    http://perifysikhs.wordpress.com

    . , Msc 12

    1)

    .

    2)

    . ,

    , . :

    ) .

    ) .

    ) , , ,

    .

    ) , , ,

    .

    .

    S

    .

    . :

    ) .

    ) .

    () fA pi pi.

    () B .

    () (A)

    (B), pi (A) , (B) , pi

    pi .

    () AB

    , pi A , B , pi pi .

    = 340m/s .

    .13. S s pipi fs. pi pi f1 = 680Hz pi pi

    f2 =33

    35f1 pi pi pi pi

    . :

    () pi pi.

    () pi pipi pi.

    () pi pi pi pi pi pi pi .

    = 340m/s .

    . 15 http://www.perifysikhs.com

  • -

    2012 - 2013 8

    .14. pi - s = 40m/s pipi fs = 600Hz ts = 3, 5s . pi pi A = 10m/s. :

    () pi pi.

    () pi pipi pi pi .

    () pi pipi .

    () pi pi.

    = 340m/s .

    .15. pi A = 20m/s pi pi , pi pipi fs = 68Hz s , ts = 10s.

    () pi pi pi- pi pi ;

    () pi pi pi 2 ;

    () pi 2 pi pi ;

    () pi pi-pi pi 1 pi pipi .

    = 340m/s .

    .16. pi pi - pi pi d = 680m pi pi- pipi fs = 800Hz ts = 8, 5s. pi fA = 850Hz. pi- :

    () .

    () pi pi.

    () pi pi .

    () pi pi pi pi .

    , = 340m/s .

    . 16 http://www.perifysikhs.com

  • -

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    .

    .1. pi () pipi 1 m1 = 1kg pi pipi = 0, 5. () = x1 = 4m pipi, 2 m2 = 3kg , pi pi pi- ( ). pi pi x2 = 2m () pipi. pi:

    http://perifysikhs.wordpress.com

    . , Msc 14

    ) - 1

    .

    .

    .

    . :

    ) .

    ) .

    ) .

    )

    .

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    (A)

    1

    .

    ,

    2 , ( ).

    () . :

    ) .

    () .

    () pi pi pi pi m1 pi pipi.

    () pi .

    () pi 1 2 pi () pipi.

    :

    pipi pipi pi pipi pipi.

    pi .

    pi pi .

    .

    pi pi .

    : = 0, 6 , = 0, 8 pi g = 10m/s2.

    .2. M = 3kg pi k = 100N/m.

    . 17 http://www.perifysikhs.com

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    http://perifysikhs.wordpress.com

    . , Msc 16

    .

    . :

    ) .

    ) .

    ) .

    )

    .

    .

    .

    .

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    ,

    . .

    . :

    ) .

    ) .

    ) .

    )

    .

    m = 1kg , pi pi 0 = 10m/s pi t = 0, 8s M . m pi m = 0, 5m/s . pi . pi:

    () m pi .

    () M .

    () pi pi M .

    () { m { M pipi pi pi .

    pi g = 10m/s2 .

    .3. pi 1 m1 = m 1 =106m/s pi ( ) pi 2 m2 = m . pi 1 pi = 30o pi.

    . pi :

    () pi 1.() pi 2.

    . pi pi 1 pi pi 2.

    () pipi .() .

    .4. pipi = 30o - k = 100N/m. pi pi m1 = 2kg pi pi. pi - pipi pi pi s = 0, 15m pi m1 , pi m2 = 1kg 0 =

    3m/s

    pi m1. m2 , pid = 0, 05m . m1 pi .

    . pi :

    () m2 pi .() .() pi pi .

    . 18 http://www.perifysikhs.com

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    . , Msc 16

    .

    . :

    ) .

    ) .

    ) .

    )

    .

    .

    .

    .

    ,

    .

    ,

    . .

    . :

    ) .

    ) .

    ) .

    )

    .

    () pi - m1.

    . .

    pi g = 10m/s2.

    .5. m1 = 5kg m2 = 5kg . , m3 m3 = 10kg , k = 10N/m , pipi = 0, 4 pi g = 10m/s2 , pi:

    http://perifysikhs.wordpress.com

    . , Msc 17

    . . .

    .

    ,

    ,

    ,

    , :

    ) .

    ) .

    ) .

    ) .

    .

    .

    .

    , . :

    () pipi pi m3.

    () pi pi m1 m3.

    () m1 .

    () pi pi .

    . 19 http://www.perifysikhs.com

  • -

    2012 - 2013 8

    .6. m1 .pi m1 = m pi l = 1, 6m = 60o - . pi pi pi m2 = 3m pi pi pipi . m2 , s . :

    http://perifysikhs.wordpress.com

    . , Msc 17

    . . .

    .

    ,

    ,

    ,

    , :

    ) .

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    , . :

    () 1 m pi .

    () pi pi - .

    () s m2.

    () pi pi m1 .

    pipi = 0, 2 pi g = 10m/s2.

    .7. pi M = 0, 98kg pi - l = 2m.

    http://perifysikhs.wordpress.com

    . , Msc 18

    ) .

    )

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    ) .

    ) .

    .

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    , ,

    .

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    ) , .

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    ,

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    , (S.I.), :

    ) .

    pi m = 0, 02kg - M pi pi-pi, , pi = 0, 6 . pi- :

    () .

    () 0 .

    () pi .

    . 20 http://www.perifysikhs.com

  • -

    2012 - 2013 8

    () .

    () , pi pi pi .

    pi g = 10m/s2.

    .8. m = 0, 1kg = 100m/s - M = 0, 9kg pi pi . pi pi. pi F = 4500N , pi:

    http://perifysikhs.wordpress.com

    . , Msc 19

    ) .

    ) .

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    ) .

    .

    .

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    , :

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    kg

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    () ( { ) .

    () pi .

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    .9. m =

    3kg pi R = 0, 15m . -pi M = 9kg l = R pi pi pi pi . - pi pi pi pi . pi pi pi pi

    Icm =1

    12Ml2 pi g = 10m/s2 , pi:

    () pi .

    () .

    () pi pi .

    () pi .

    . 21 http://www.perifysikhs.com

  • -

    2012 - 2013 8

    http://perifysikhs.wordpress.com

    . , Msc 19

    ) .

    ) .

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    ) .

    .

    .

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    , :

    ) .

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    )

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    ) .

    .

    M=9

    kg

    .

    .

    .10. 1 pi pi pi pi xOx

    S.I. x = A(10t+3pi

    2). pi pi

    pi pi pi fs = 850Hz . :

    http://perifysikhs.wordpress.com

    . , Msc 20

    , :

    ) .

    ) .

    ) .

    ) .

    1

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    .

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    () pi pi pi .

    () pi t = pis pi pipi pi.

    () pi pi pi pi pi .

    = 340m/s

    . 22 http://www.perifysikhs.com

  • -

    2012 - 2013 8

    .11. pi pipi pi pi . pi pi pi pi A. pipi pi fs = 78, 396kHz, pi pi, pi pi f2 = 79, 524kHz . t = 0 - ( ) pi pi . pi t = 3s pi - = 20m/s . :

    () A .

    () pi pi pi- pi .

    () pi pi pi pi d = 120m pi pi pi .

    pi = 1400m/s.

    .12. 1 m1 = 1kg , pi - k = 100N/m . pi d = A = 0, 2m pi - pipi. pi pi pi pipi fs = 510Hz . 1 pi: x = 0, 1

    3m pi pi, -

    pi 2, m2 = 3kg , pi 2 = 3m/s. :

    http://perifysikhs.wordpress.com

    . , Msc 21

    ( )

    .

    . :

    ) .

    )

    .

    )

    .

    .

    1 ,

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    . 1

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    2, ,

    .

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    ) .

    ) .

    () pi pi .

    () pi pi

    () pi pi pi , t = 0 pi 1 pi pi .

    () pi pi pi % pi .

    = 340m/s

    . 23 http://www.perifysikhs.com

  • -

    2012 - 2013 8

    .13. 1, m1 = 1kg , pi - fs = 538Hz , xOx pi 1 . pi pi 1 pi - 2, m2 = 2m1 , 2 = 5m/s . pi pi xOx pi . t = 0 1 pi 120m pi pi, pi fA = 561Hz . pi t 1 2 - pi. t pipi pi t = 2t. :

    http://perifysikhs.wordpress.com

    . , Msc 22

    )

    , 1

    .

    )

    % .

    .

    1, ,

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    . 1 2,

    , .

    xx .

    1 ,

    . 1 2

    . t

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    ) 1 2.

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    ) .

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    . ( )

    () 1 pi 2.

    () pi pi pi .

    () pi pipi pi.

    () pi pi- 0 t 12s .

    = 340m/s .

    .14. pipi pi pi pipi fs = 510Hz . pi (pi) pi pi pipi t = 0 pi = 1m/s2 pi pi. pipi pi . (pi ) pi B pi pipi fB. t = 18s pi fA pi pi fB 36s.

    http://perifysikhs.wordpress.com

    . , Msc 23

    .

    . ( )

    .

    .

    )

    .

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    )

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    , ,

    .

    ,

    . ( )

    .

    () pi pi .

    () fA pi pi .

    . 24 http://www.perifysikhs.com

  • -

    2012 - 2013 8

    () fA pi - pi 0 t 18s.

    () pi pi 0 t 18s.

    = 340m/s.

    .15. pi L pi d, pi , pi 0 . pi fs = 300Hz , fA = 340Hz . pi ( t = 0 ) A = 8m/s pi tA . pi pi d pi pi , pi = 0, 5m/s2 pi pi tA. pi:

    http://perifysikhs.wordpress.com

    . , Msc 24

    ,

    .

    :

    ) .

    )

    .

    )

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    . ( ).

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    () .

    () L pi pi .

    () pi pi pi . x = 0 t = 0 . .

    () pi pi pi pi pipi . ( pi )

    = 340m/s.

    . 25 http://www.perifysikhs.com