intr-un cilindru umplut cu un gaz ideal si inchis la ambele capete se afla un piston cu masa m si sectiune S . in pozitia de echilibru pistonul imparte cilinfrul in doua compartimente cu acelasi volum V0, in care gazul se afla la presiune p0. sa se determine perioada micilor oscilatii ale pistonului atunci cand este scos din pozitia de echilibru. proceul se va considera adiabatic , iar frecarile se neglijeaza.
orice ajutor e binevenit
Cilidrul fie asezat orizontal, cele doua volume separate de piston sunt egale cu Vo,presiunea in fiecare volum este Vo. daca pistonul este miscat si miscarea este ideala ,acesta va oscila injurul pozitiei de echilbru.Deplasarea cea mai mare a pistnului , fata de pozitia de echilibru , o notam cu A si-o numim amplitudine O depasare intermediara o vom nota cu y si vom consider pe y ca are o variatie sinusoidala->y=Asin(2(pi)/T).t. I miscarea lui ,pistonul va avea si o viteza v=y’ (derivat)=A(2(pi))/T cos(2(pi)/T)t .Expresia A(2(pi))/T o notam cu V -viteza maxima a pistonului cand trece prin pozitia de echilibru.Cand y=A ,v=0.Pistonul are o energie cinetica Ec=m.v^2/2=
(m.V^2/2) (cos(2(pi)/T)t)^2=
E.(cos(2(pi)/T)t)^2, (E o vom numi energia totala a pistonului)
Deplasarea y a pistonului va creste un volum cu Sy si va scade pe celalalt volum cu Sy.In primul volum presiunesscade la P’=Vo.Po/(Vo+Sy) iar in al doilea volum presiunea creste la P”=vo.Po/(Vo-Sy).Pistonul va fi actionat de presiunea dP=P”-P’=2SyVo.Po/(Vo^2-(Sy)^2) .Pentruca miscarile sunt mici S.y<<<Vo .marimea dP=2.S.y.Po/Vo.Presiunea dP va crea asupra pistonului o forta F=S.dP si-i va da o energie potentiala Ep=integrala( de a 0 la y)[F.dP]=
S^2.y^2.Po/Vo=A^2.S^2.Po/Vo.(sin(2(pi)/T)t)^2.Ep este maxi cand y=A si Ep=0la y=0 ,astfel Ep=E.(sin(2(pi)/T).t)^2 Pentru miscare ideala a pistonlui Ec+Ep=E si este constanta (egala cu energia primita depiston pntru a fi dezechilibrat) si E=m((2(pi)/T).A)^2/2=(A.S)^2.Po/Vo->frecventa micilor oscilatii ale pistonului vor fi =1/T=â
urmeaza;
1/T=(S/(pi))â(Po/(2mVo))
multumesc