Par svārstīgā procesu, kas apņem mūs šķirne tik daudz, ka ir pārsteidzoši - un tur ir kaut kas nesvārstās?Diez vai, jo pat diezgan nekustamā objekta, teiksim akmens, kas ir tūkstošiem gadu vēl joprojām svārstās procesus - periodiski sasilst dienas laikā, pieaug, un naktī atdziest un saraujas.Un tuvākie piemērs - koki un zari - sākot nenogurstoši visu savu dzīvi.Bet - akmens, koks.Un, ja jūs vienkārši dodies svārstījās no 100 vēja stāvu ēkas?Ir zināms, ka, piemēram, top no Ostankino televīzijas torņa novirzās uz augšu un uz leju, lai 5-12 metriem, labi, nekas svārsts augstumu 500 m. Un, cik pieaugumu lieluma šādas būvniecības temperatūras izmaiņām?Šeit ir iespējams klasificēt un vibrācijas ēkas un iekārtas.Iedomājieties, plaknē, kurā esat ceļojumā, nepārtraukti mainās.Nemaina savas domas lidot?Tas nav nepieciešams, jo vibrācijas - ir būtība pasauli ap mums, tas ir neiespējami, lai atbrīvoties no tiem - tās var ņemt vērā tikai un pieteikties "labs."
Kā ierasts, pētījums par vissarežģītākajiem zināšanu jomās (un viņi vienkārši nav notikt) sākas ar ievadu vienkāršu modeli.Un tur ir vienkāršs un skaidrs modelis uztveri vibrācijas procesu nekā svārsts.Tas bija šeit, pētījumā fizikas, pirmo reizi, kad mēs dzirdam šo noslēpumaino frāzi - ". Svārstību periodu vienkāršu svārsta"Pendulum - diega un slodzes.Un kas ir tik īpašs, lai svārsta - matemātika?Un viss ir ļoti vienkārši, šis svārsts ir paredzams, ka pavediens nav svara, Nestiepjama, un materiāls punkts svārstās reibumā smaguma.Fakts ir tāds, ka parasti, ņemot vērā procesu, piemēram, vibrācijas, nevar būt pilnīgi pilnu atskaiti par fiziskajām īpašībām, piemēram, svars, elastība, ucVisi eksperimenta dalībnieki.Tajā pašā laikā, tā, ka daži no tiem uz procesu ir niecīgs.Piemēram, a priori, tas ir skaidrs, ka svars un elastība diegu svārsta saskaņā ar konkrētiem nosacījumiem, nav būtiskas ietekmes uz periodu svārstību vienkāršu svārsta ir niecīgs, tāpēc ietekme ir izslēgta no izskatīšanas.
noteikšana perioda svārstību svārsta, varbūt vienkāršākais zināmais ir šis: periods - laiks, kurā izdarīts vienu pilnu svārstību.Veidosim zīmi kādā no ekstrēmo punktiem kustības kravas.Tagad, katru reizi, kad punkts ir slēgts, mēs saskaitīt pilnu svārstību un atzīmēt laiku, teiksim, 100 vibrācijas.Lai noteiktu ilgumu uz laiku ir ļoti vienkārša.Mēs veikt šo eksperimentu par svārstīgā vienā plaknē svārsta šādos gadījumos:
- atšķirīgs sākotnējais amplitūdas;
- atšķirīgs kravas svars.
Mēs iegūtu iespaidīgus rezultātus pēc pirmā acu uzmetiena: visos gadījumos svārstīšanās periods vienkāršu svārsta nemainās.Citiem vārdiem sakot, sākotnējais amplitūda un masa materiālā viedokļa ar ilgumu neesošiem.Plašāku diskusijas ir tikai viens trūkums - joslodze augstums braucot izmaiņas, un jāatjauno spēks gar ceļa mainīgo, kas ir neērta aprēķiniem.Nedaudz cheated - šūpoles svārsts joprojām šķērsvirzienā - viņš sāk aprakstīt konusveida virsmu, periods T rotācijas paliek tas pats, ātrums kustības apļa V - konstante apkārtmērs gar kuru slodze S = 2πr A atjaunot spēks ir vērsta radiāli.
Tad aprēķina svārstību periodu vienkāršu svārsta:
T = S / V = 2πr / v
l Ja garums pavediens ir ievērojami lielāks nekā slodzi (vismaz 15-20 reizes), un leņķis pavediens ir neliels (mazas amplitūdas), mēs varam pieņemt, ka atgriešanās spēks P ir vienāds ar centrtieces spēku F:
P = F = m * V * V / r
No otras puses, laiks atjaunotu spēku un inerces moments, kad slodze ir vienāds, un tad
P * l = r * (m * g), kas nozīmē, ņemot vērā to, ka P = F, šādu vienādojumu: r * m * g / l = m * v * v / r
diezgan viegli atrast ātrumu svārsta: v= r * √g / l.
Un tagad atceros pašu pirmo izteiksmi attiecīgajā periodā un aizstājošo ātrums:
T = 2πr / r * √g / l
pēc maznozīmīgām izmaiņām formula svārstību perioda vienkāršu svārsta savā galīgajā formā izskatās:
T = 2 π √l / g
Tagad agrāk eksperimentālie rezultāti, kas iegūti neatkarību, svārstīšanās periods no svara kravas un amplitūdas ir apstiprināti analītiskā formā, un nešķiet tik "pārsteidzošs", kā saka, pēc vajadzības.
Turklāt, ņemot vērā pēdējo izteiksmi perioda svārstību vienkāršu svārsta, jūs varat redzēt lielisku iespēju izmērīt paātrinājumu smaguma.Tas ir pietiekami, lai apkopot atsauces svārsts jebkur pasaulē, un, lai noteiktu termiņu tā svārstību.Tātad, pavisam negaidīti, vienkāršs un tiešs svārsts mums ir devis lielisku iespēju studēt par blīvumu Zemes garozas sadalījumu, uz leju, lai zemes derīgo izrakteņu meklēšanu.Bet tas ir cits stāsts.
