At lære pendulet - amplituden af ​​svingning

click fraud protection

Blandt de "evige" skolens pensum i fysik afsnittet "udsving" måske den mest nostalgisk - altid huske om ham med nogle varme sorg.Næppe nogen nogensinde huske dette emne, ser ikke i første omgang, tik-tak, tik- så ... pendulet - "alvorlig" enhed af kabinettet af fysik.Men laboratorium pendul "tikkende", men dens klassiske middelalderlige synspunkter altid synes at sige, rokkende, hans evige tik-tak, tik- så ... "Du skal ikke tænke på sekunder ned."Opgaven for disse uhøjtidelige udseende instrumenter - viser, at det er - svingning.

vi forstår verden, og vi se, hvor meget det betyder omkring os er enkel og ukompliceret handling.Swing - det Foucault pendul og uret, og elektricitet, radio, TV, lyd fra højttaleren og foretrukne mobilka - en hel skare af oscillerende systemer.Nå, så lad os huske, hvad der blev undervist i skolen - amplituden af ​​svingning, formler, grafer.Så vibrationer ... hvad er det?

alle, der omgiver os, er "væsentlige punkter", som en eller anden grund, ikke kan sidde stille.I dette kaos, mangfoldigheden af ​​bevægelser kaldet svingninger af den proces, hvorved en væsentlig punkt, også kaldet systemet altid vender tilbage til sin ligevægtsstilling, når den afviger fra det gentagne gange.Værdien af ​​den maksimale afvigelse fra ligevægt punkt kaldes amplituden af ​​svingningerne.Det bedste instrument til at demonstrere de mekaniske vibrationer, selvfølgelig, er gode gamle pendul - belastningen (bold, disk eller stang), ophængt i en tynd tråd.Fix det stadig - og her er den tilstand af ligevægt.Tag belastningen til side og give slip på, hvad du ser?Det er rigtigt, vil det begynde sin "tik-tak": tilbage til ligevægtsstillingen, afbøjes i en anden retning, så igen vende tilbage til ligevægt position.Hvis pendulet er intet til hinder, han rastløs, igen afbøjes til siden ... og så kontinuerligt indtil, på grund af friktionskraften, han ikke stoppe.

Det bare så skete, at ethvert objekt med en masse, størrelse og andre funktioner, skal indeholde et sæt af funktioner, der kan entydigt beskrive denne "materiale punkt", således at dens opførsel fra interaktionen med omgivelserne var forudsigelig, logisk og forståeligt.Det er kendetegnene for pendulet oscillation amplitude og periode.Andre hyppigt anvendte parametre - afledt af den oprindelige, de er en integreret del af deres (fase) eller resultatet af andre beregninger (frekvens).

næste skridt er at studere den fascinerende verden af ​​vibrationer - et simpelt eksperiment for at bestemme parametrene for vores objekt - pendulet.Enheden er pendulet simpelthen ingen steder - garn bold, det punkt suspensionen.Sådan finder amplituden af ​​svingninger af et pendul?Ja, så bare for at opleve denne, som de siger, og køkkenet kunne gøre.Alle let (inden for visse grænser).Det oprindelige problem: der er et pendul ophængt fra loftet - en metalskive på tråden.Vi er interesseret i afvigelse fra ligevægtsstillingen disken.Når stationære pendul gør et mærke på væggen i form af balance, eller indstille skærmen papiret tilbage.Skub drevet.Pendulet begynder at svinge og skyggen af ​​disken "male" stien på skærmen.Flytning af pinden (du kan blyant) på skærmen, finder vi det sidste punkt, når skyggen ved udsving i det yderste punkt for at lukke vores indeks, og gøre mærket.Afstanden fra punktet af balance til mærket og er svingningsamplitude af pendulet.Sandt nok, er det nemt?Og hvem ville tvivle.

Selvfølgelig kan du "modernisere" forsøget med elektroniske drejninger med foto sensorer eller bruge en laser afstandsmåler til måling af op til nogle attraktive tal efter kommaet, men intet kan ændre sin essens - målt den maksimale afvigelse af pendulet fra den positionligevægt, dvs.målte amplitude.Det arbejde, vi har erfaringen til at nemt at opdage en "hemmelige" af pendulet - amplituden af ​​svingninger afhænger af de oprindelige betingelser, dvs.faktisk styrken af ​​det første stød, som afbrød ligevægtstilstanden eller den oprindelige energi, rapporterede oscillerende system, når pendulet afbøjes af en vinkel fra ligevægtsstillingen.