Разнообразието от колебания процеси, които ни заобикалят толкова много, че е изненадващо - и там е нещо, което не се колебае?Едва ли, тъй като дори и съвсем неподвижен обект, да речем един камък, който е на хиляди години е все още, все още се колебае процеси - периодично загрява по време на деня, се увеличава и през нощта се охлажда и се свива.И най-близките пример - дървета и клони - вариращи неуморно през целия си живот.Но - камък, дърво.А ако просто си главата варира от двуетажна сграда 100 вятъра?Известно е, например, че горната част на Останкино телевизионната кула се отклонява нагоре и надолу до 5-12 метра, и нищо махало височина от 500 м. Доколкото увеличаване на размера на такава конструкция на температурните промени?Тук е възможно да се класифицира и вибрации сгради и машини.Само си помислете, равнината, в която пътувате, непрекъснато се променя.Не промените решението си да лети?Това не е необходимо, защото вибрациите - е същността на света около нас, че е невъзможно да се отървете от тях - те могат да се вземат под внимание само и прилага "заслужава."
Както обикновено, изучаването на най-сложните области на знанието (и те просто не се случи) започва с въведение към един прост модел.И там е прост и ясен модел за възприемане на процеса на вибрации от махало.Той е тук, в изучаването на физиката, за първи път чуваме това мистериозно фраза - ". Периодът на колебание на махалото прост"Pendulum - конеца и натоварване.И какво е толкова специално за махалото - математика?И всичко е много просто, това махалото се очаква, че нишката е без тегло, Неразтегаем и материалната точка се променя под влияние на гравитацията.Факт е, че обикновено, като се има предвид процес, например, вибрации не могат да бъдат напълно изцяло предвид физическите характеристики като тегло, еластичност и т.н.Всички участници в експеримента.В същото време, ефектът на някои от тях на процеса е незначителна.Например, априори, ясно е, че теглото и еластичността на махалото на конеца при определени условия, да окаже значително влияние върху периода на осцилация на прост махалото е пренебрежимо малка, така че въздействието се изключват от разглеждане.
Определяне на периода на колебание на махалото, може би най-простият от известното е това: за периода - времето, през което извършил едно пълно трептене.Нека да направи марката в един от най-екстремните точки на движението на товари.Сега, всеки път, когато една точка е затворен, което правим преброите пълни колебания и се отбелязва времето, да речем, 100 вибрации.За да определите продължителността на периода е модула.Ние извършваме този експеримент за вибриращо в същата равнина на махалото в следните случаи:
- различна първоначална амплитуда;
- различно тегло на товара.
Качваме се впечатляващи резултати на пръв поглед: във всички случаи, в периода на осцилация на прост махалото остава непроменена.С други думи, началната амплитуда и масата на материална точка на продължителността на ефект.За по-нататъшно обсъждане има само един недостатък - защотовисочина на товара при движение на климата, както и възстановяване на сила по променливата на пътя, което е неудобно за изчисления.Леко изневери - люлка на махалото е все още в напречна посока - той започва да се опише конична повърхност, периодът T на въртене остава същата, скоростта на движение в кръг V - постоянна обиколка, по чието протежение на натоварване S = 2πr, а възстановяване на сила е насочена радиално.
След изчисляване на периода на осцилация на прост махало:
Т = S / V = 2πr / V
L Ако дължината на нишката е значително по-голям от товара (най-малко 15-20 пъти) и ъгъла на конеца е малък (малки амплитуди), можем да предположим, че завръщането сила P е равна на центростремителна сила F:
P = F = m * V * V / R
От друга страна, по време на възстановяването на силата и инерционният момент на товара е равен, а след това
P * л = R * (m * г), което предполага, като се има предвид, че P = F, по следната формула: R * m * г / л = m * о * о / р
доста лесно да се намери скоростта на махалото: обR * = √g / L.
И сега си спомням първия израз за периода, а скоростта на заместител:
T = 2πr / R * √g / л
след тривиални промени формулата на периода на трептене на прост махалото в окончателния си вид прилича:
T = 2 π √л / ж
Сега рано експерименталните резултати, получени независимост, периодът на колебание на теглото на товара и амплитуда са били потвърдени в аналитичен вид и не изглеждат толкова "невероятни", както се казва, както се изисква.
Освен това, като се има предвид последния израз за периода на осцилация на прост махалото, можете да видите една отлична възможност за измерване на земното ускорение.Достатъчно е да се съберат позоваване махалото навсякъде по света, както и за измерване на периода на нейното колебание.Така че, съвсем неочаквано, просто и ясно махалото ни е дал отлична възможност за изучаване на разпределението на плътността на земната кора, здраво стъпил на земята търсене минерални залежи.Но това е друга история.
