Wśród "wiecznego" programu nauczania fizyki w sekcji "wahania" być może najbardziej nostalgiczny - zawsze pamiętać o nim w jakimś ciepłym smutkiem.Mało kto kiedykolwiek pamiętając ten temat, nie patrz na pierwszym miejscu, tik-tak, tik- wahadło tak ... "poważne" - jednostkę gabinecie fizyki.Jednak laboratorium wahadło "tyka", ale jego poglądy wydają średniowieczne klasyczne zawsze powiedzieć, kołysanie, jego wieczne tik-tak, tik- więc ... "Nie myśl o sekundy w dół."Zadaniem tych bezpretensjonalny wyglądające instrumenty - wykazać, że jest to - oscylacje.
rozumiemy świat, i widzimy, jak wiele to znaczy wokół nas jest prosta i nieskomplikowana czynność.Swing - że Wahadło Foucaulta i zegar, i energii elektrycznej, radio, TV, dźwięk z głośnika i ulubionej mobilka - cały tłum systemów oscylacyjnych.Cóż, to, przypomnijmy, co uczono w szkole - amplitudę drgań, wzorów, wykresów.Więc wibracji ... co to jest?
wszystko, co nas otacza, jest "punkty materialne", które z jakiegoś powodu, nie może usiedzieć.W tym chaosie, różnorodność ruchów zwanych oscylacji procesu, w którym punkt materialny, czasami zwany system zawsze wraca do położenia równowagi, gdy odbiega od niego wielokrotnie.Wartość maksymalnego odchylenia od punktu równowagi, nazywa się amplitudę drgań.Najlepszym narzędziem do wykazania drgań mechanicznych, oczywiście, jest stare, dobre wahadło - obciążenie (kula, dysk lub pręta), zawieszone na nitce.Napraw go nadal - i tu jest stan równowagi.Zdejmij obciążenie z boku i puścić to, co widzisz?To prawda, rozpocznie swoją "tik-tak": powrót do położenia równowagi, odchylony w innym kierunku, a następnie ponownie powrócić do położenia równowagi.Jeśli wahadło ma żadnych przeszkód, że restless ponownie odchylona w bok ... i tak w sposób ciągły do czasu, ze względu na siły tarcia, że nie zatrzyma.
Tak się złożyło, że każdy obiekt o masie, wielkości i innych cech, musi zawierać zestaw funkcji, które można jednoznacznie opisać ten "punkt materialny", tak, że jego zachowanie z interakcji z otoczeniem było do przewidzenia, logiczne i zrozumiałe.Są to charakterystyki amplitudy i okresu oscylacji wahadła.Inne często używane parametry - pochodzące z oryginału, są one integralną częścią ich (fazy) lub w wyniku innych obliczeń (częstotliwość).
Następnym krokiem jest zbadanie fascynujący świat wibracji - prosty eksperyment, aby określić parametry naszego obiektu - wahadło.Urządzenie jest wahadło po prostu znikąd - przędzy piłkę, punkt zawieszenia.Jak znaleźć amplitudę drgań wahadła?Tak, tak, tak, aby doświadczyć tego, jak to się mówi, a kuchnia może zrobić.Łatwo (w pewnych granicach).Oryginalny problemu: jest wahadło zawieszone z sufitu - płyta metalowa na nici.Jesteśmy zainteresowani odchylenie od położenia równowagi płytę.Podczas postoju wahadło uderza ślad na ścianie pod względem równowagi, lub do tyłu ekran papieru.Wciśnij dysk.Wahadło zaczyna drgać i cień tarczy będzie "malować" ścieżkę na ekranie.Przesuwanie drążka (można ołówek) na ekranie, widzimy ostatni moment, kiedy cień na wahania skrajnego punktu zamykania naszego indeksu, i zrobić znak.Odległość od punktu równowagi na znak i amplituda oscylacji wahadła.To prawda, że to łatwe?I kto by wątpić.Oczywiście
można "unowocześnić" eksperyment z zakrętami elektronicznych i czujników fotograficznych użyciu dalmierza laserowego do pomiaru do kakoy-nibud kuszących miejsc po przecinku, ale nic nie może zmienić jego istotę - mierzone maksymalne odchylenie położenia wahadłarównowagi, to znaczyzmierzona amplituda.W pracy mamy doświadczenie łatwo odkryć jedną "tajne" wahadła - amplituda drgań zależy od warunków początkowych, czyliW rzeczywistości, siła pierwszym szoku, co zakłóciło stanu równowagi, albo początkową energii podano układ oscylacyjny, gdy wahadło jest odchylona pod kątem od pozycji równowagi.
