Učenje nihalo - amplitudo nihanja

click fraud protection

Med "večni" šolskega kurikuluma v oddelku za fiziko "nihanja" morda najbolj nostalgičen - vedno se spomniš o njem z nekaj toplega žalosti.Komaj kdo kdaj spomnimo na to temo, ne glejte na prvem mestu, tik-TAKA, tik- tako ... nihalo - "resne" enoto kabinetu fizike.Vendar laboratorij nihalo "tiktaka", vendar pa njegove klasične srednjeveške pogledi vedno zdi, da pravijo, zibanje, njegov večni tick-tock, tik- tako ... "Ne mislite sekund navzdol."Naloga teh nepretenciozno usmerjenih instrumentov - dokazati, da je - nihanje.

razumemo svet, in bomo videli, koliko to pomeni okoli nas je preprost in enostaven ukrep.Swing - da Foucaultovo nihalo in uro, in elektriko, radio, TV, zvok iz zvočnika in najljubši mobilka - cele množice nihajočih sistemov.No, potem pa, spomnimo se, kaj se je učil v šoli - amplitude nihanja, formule, grafe.Torej vibracije ... kaj je to?

vse, kar nas obdaja, je "materialni točke", ki je iz neznanega razloga, ne more sedeti pri miru.V tem kaosu, raznolikost gibanj imenovanih Nihanja procesa, s katerim je gradivo točka, včasih imenovanega sistema vedno vrne na svoje ravnovesne položaj, ko odstopa od nje večkrat.Vrednost največjega odstopanja od ravnotežne točke imenujemo amplituda nihanja.Najboljši instrument za dokazovanje mehanske vibracije, seveda, je dobra stara nihalo - tovor (žogo, disk ali palica), odloži na nitki.To popraviti še vedno - in tu je stanje ravnovesja.Bodite obremenitev na stran in izpustil, kar vidiš?To je pravica, se bo začela svojo "tik-TAKA": Vrnitev na ravnotežni položaj, ki se odbija v drugo smer, nato spet vrnil v ravnotežnem položaju.Če nihalo nič ne preprečuje, je nemiren, spet odbije na stran ... in zato neprestano, dokler zaradi sile trenja, se ni ustavil.

Samo tako se je zgodilo, da mora vsak predmet z maso, velikosti in drugih značilnosti, vsebuje nabor funkcij, ki jih je mogoče enoznačno opisati ta "materialno točko", tako da je bilo njeno ravnanje od interakcije z okoljem predvidljiv, logično in razumljivo.To so značilnosti amplitude nihala oscilacij in obdobje.Drugi pogosto uporabljeni parametri - pridobljeni iz izvirnika, so sestavni del njihovega (faze) ali posledica drugih izračunov (frekvenca).

Naslednji korak je študira fascinanten svet vibracij - preprost poskus za določitev parametrov našega objekta - nihalo.Naprava je nihalo preprosto nikjer - preje žogo, točka suspenzije.Kako najti amplitude nihanja nihala?Da, tako preprosto izkusiti to, kot pravijo, in kuhinja mogel storiti.Vse enostavno (v določenih mejah).Prvotni problem: je nihalo, ki visi s stropa - kovinski disk na navoj.Smo zainteresirani za odmik od ravnovesne položaju disk.Ko miruje nihalo naredi pečat na steno v smislu ravnovesja ali nastavite nazaj zaslon papirja.Potisnite pogon.Nihalo začne nihati in senca diska bo "barve" pot na zaslonu.Premikanje palico (lahko svinčnik) na zaslonu, najdemo zadnjo točko, ko je senca na nihanja v skrajni točki zapiranja naš indeks, in naredite oznako.Razdalja od točke ravnovesja oznake in je amplituda nihanja nihala.Res je, da je enostavno?In kdo bi dvomil.

Seveda, lahko "posodobiti" poskus z elektronskimi pletenine s foto senzorji ali uporabite meter laser razdaljo izmeriti do nekaterih privlačnih številk za vejico, vendar nič ne more spremeniti svoje bistvo - izmeri največji odmik nihala od položajaravnotežja, t.j.Izmerjena amplituda.Delo imamo izkušnje, da lahko odkrijete eno "skrivnost" nihala - amplituda nihanja je odvisna od začetnih pogojev, in sicer,dejansko moč prvega šoka, ki je prekinjen stanje ravnovesja ali začetno energijo, poročajo oscilacijski sistem, ko je nihalo odbije pod kotom od ravnovesnega položaja.