Erinevaid võnkuva protsesse, mis ümbritsevad meid nii palju, et on üllatav - ja seal on midagi, mis ei kõigu?Vaevalt, sest isegi üsna liikumatu objekti, ütlevad kivi, mis on tuhandeid aastaid on ikka veel võngub protsessid - perioodiliselt soojendab päeva jooksul, suurendades ja öösel jahtub ja vajub.Ja lähim näide - puud ja oksad - alates väsimatult kogu oma elu.Aga - kivi, puit.Ja kui sa lihtsalt peaga vahemikus 100 tuul korruseline hoone?On teada, et näiteks tippu Ostankino teletorni kaldub üles ja alla 5-12 meetrit, noh, midagi pendli kõrgus 500 m. Ja niipalju kui tõusu suurus selline konstruktsioon temperatuuri muutusi?Siin on võimalik klassifitseerida ja vibratsioon hooneid ja masinaid.Kujutage ette, lennuk, kuhu reisite, pidevalt muutub.Ärge muutke oma meelt, et lennata?Ei ole vaja, sest vibratsioon - on sisuliselt maailma meie ümber, ei ole võimalik neist lahti saada - nad võivad arvestada vaid ja kohaldada "hea".
Nagu tavaliselt, uuringu kõige keerulisem teadmiste valdkondi (ja nad lihtsalt ei juhtu) algab sissejuhatuse lihtsa mudeli.Ja seal on lihtne ja selge mudel vibratsiooni tajumise protsessi kui pendel.Just siin, uuringu füüsika, esmakordselt kuuleme seda salapärane lause - "võnkeperioodiga lihtsa pendel."Pendulum - lõng ja koormus.Ja mis on nii eriline, et pendel - matemaatika?Ja kõik on väga lihtne, see pendel on oodata, et niit ei kaalu, Venimatu ja materjali punkti kõigub mõjul raskust.Fakt on see, et tavaliselt, arvestades protsess, näiteks vibratsioon ei saa täielikult täielikult arvesse füüsikaliste omaduste nagu kaal, elastsus jmsKõik osalejad eksperimendi.Samal ajal toime mõned neist protsessi on tühine.Näiteks a priori, see on selge, et kaalu ja elastsust niit pendel teatud tingimustel ei avalda märgatavat mõju võnkeperioodi lihtne pendel on tühine, mistõttu mõju alt välja jäänud.
määramine võnkumise pendli, ehk kõige lihtsam teada on see: periood - aeg, mille jooksul sooritanud ühe täis võnkumine.Teeme kaubamärgi üks äärmuslik punktid liikumist lasti.Nüüd, iga kord, kui punkt on suletud, teeme loendada täis kõikumisi ja märkida aeg, ütleme, 100 vibratsiooni.Et teha kindlaks ajaks jooksul on kergem.Viime läbi selle katse võnkuva samal tasapinnal pendli järgmistel juhtudel:
- algselt erinev amplituudi;
- erinevad koorma kaal.
Me saame tulemused on olnud suurepärased esmapilgul: igal juhul on võnkeperioodi lihtne pendel jääb samaks.Teisisõnu, esialgse amplituudi ja mass materjali mõtet kestus ei mõjutanud.Edasiseks aruteluks on ainult üks puudus - sestkoormus kõrgus sõites muutus, ja taastada jõudu mööda teed muutuja, mis on ebamugav arvutused.Veidi petnud - swing pendel on ikka ristisuunas - ta hakkab kirjeldama kooniline pind, ajavahemikus T rotatsiooni jääb samaks, liikumiskiirus ringi V - pidev ümbermõõt mida mööda koormus S = 2πr, taastamismomenti jõud on suunatud radiaalselt.
Seejärel arvutatakse võnkeperioodi lihtne pendel:
T = S / V = 2πr / v
l Kui pikkus keerme on oluliselt suurem kui koormus (vähemalt 15-20 korda), ja nurk keerme on väike (väike amplituudid), võib eeldada, et vastujõud P on võrdne tsentripetaaljõu F:
P = F = m * V * V / R
Teiselt poolt on aeg taastada jõudu ja inerts koormus on võrdne, siis
P * l = r * (m * g), mis tähendab, võttes arvesse, et P = F, järgmise võrrandi: r * m * g / l = m * v * v / r
üsna lihtne leida kiiruse pendel: v= r * √g / l.
Ja nüüd mäletan väga esimene väljend perioodi ja tema asendaja kiirus:
T = 2πr / r * √g / l
pärast väiksemad muudatused valem võnkumise periood lihtne pendel selle lõplikul kujul välja näeb:
T = 2 π √l / g
Nüüd varem eksperimentaalsed tulemused iseseisvuse võnkumise kaalust koormus ja amplituud on kinnitatud analüütilise vormi ja ei tundu nii "hämmastav", nagu nad ütlevad, kui vaja.
Lisaks, arvestades viimase avaldis võnkeperioodi lihtne pendel, näed suurepärane võimalus mõõta raskuskiirendus.Piisab koguda viide pendel kõikjal maailmas ning mõõta aega selle võnkumise.Niisiis, ootamatult, lihtsa ja selge pendel on andnud meile suurepärase võimaluse õppida jaotuse tihedus maakoores, alla maa maardlate otsing.Aga see on teine lugu.
