bizi çevreleyen salınım süreçlerin çeşitliliği o kadar şaşırtıcıdır - ve dalgalanma yok bir şey var mı?Periyodik artan gündüz ısınır ve geceleri soğur ve küçülür - Pek, hatta oldukça taşınmaz nesne yana, binlerce yıl bir taş, hala, hala süreçleri salınım söylüyorlar.Ve en yakın örneği - ağaçlar ve dalları - yorulmadan tüm hayatını değişen.Ama - taş, ahşap.Ve sadece 100 rüzgar katlı bina arasında değişiyordu head olur?Bu 5-12 metreye kadar Ostankino televizyon kulenin üst kadar sapma olduğunu, örneğin, bilinen ve iyi bir şey sarkaç 500 m yüksekliğe sahiptir. Ve kadar sıcaklık değişikliklerinin bir yapıya sahip boyutu arttıkça?Burada titreşim binaları ve makine ve sınıflandırmak mümkündür.Sadece sürekli değişir, seyahat etmekte olan düzlemi düşünüyorum.Uçmak için fikrinizi değiştirmeyin?Titreşimler, çünkü gerekli değildir - çevremizdeki dünya özüdür, bu onlardan kurtulmak imkansız - onlar sadece dikkate almak ve başvuruda bulunabilirler "iyi."Her zamanki gibi
, bilginin en karmaşık alanlarda (ve onlar sadece olmaz) çalışma, basit bir modele bir girişle başlar.Ve bir sarkaç daha titreşim süreci algısı için basit ve net bir model yoktur.Bu fizik çalışmada, ilk kez biz bu gizemli ifade duymak, burada - ". Basit bir sarkacın salınım dönemi"Sarkaç - iplik ve yük.Ve sarkacın için çok özel nedir - Matematik?Ve her şey bu sarkaç iplik hiçbir ağırlık, uzamaz olduğu tahmin ve maddi nokta yerçekimi etkisi altında dalgalanır, son derece basittir.Aslında, genellikle bir işlem göz önüne alındığında, örneğin, titreşim vb ağırlığı, elastikiyet gibi fiziksel özelliklerinin tamamen dolu hesabı olamaz olmasıdırDeneyde tüm katılımcılar.Aynı zamanda, süreç bazıları etkisi ihmal edilebilir düzeydedir.Örneğin, bir önsel, bu ağırlık ve belli koşullar altında diş sarkacın esnekliği, darbe göz dışında bu yüzden, göz ardı edilebilir, basit bir sarkacın salınım üzerine herhangi bir fark bir etkiye sahip olduğu açıktır.Sarkacın salınım, dönemin
Belirlenmesi belki bilinen en basit şudur: süresi - tam bir salınım taahhüt sırasında zaman.En kargo hareketinin aşırı noktalarından birinde bir işareti yapalım.Şimdi, her zaman bir nokta, biz demek, 100 titreşim tam dalgalanmalar sayısını ve süresini not do, kapalıdır.Bir süre süresini belirlemek için bir çırpıda.Aşağıdaki durumlarda sarkacın aynı düzlemde salınan bu deneyi yürütmek:
- farklı başlangıç genlik;
- farklı yük ağırlığı.
Biz ilk bakışta muhteşem sonuçlar elde edersiniz: Tüm olgularda, basit bir sarkacın salınım dönemi değişmeden kalır.Diğer bir deyişle, başlangıçtaki amplitüd ve hiçbir etki süresinin bir malzemenin alanına kütlesi.Ayrıntılı bir tartışma için tek bir dezavantajı vardır - çünküYük yüksekliği değişimi sürüş ve hesaplamalar için rahatsız edici yol değişkeni boyunca geri kuvveti zaman.Biraz hile - sarkaç enine yönde hala salıncak - o konik yüzey tanımlamak başlar, dönme periyodu T aynı kalır, bir daire V hareketin hızı - yük S = 2πr, bir geri kuvveti, radyal yönlendirildiği boyunca sabit çevresi.(Küçük genlikleri iplik uzunluğu yükü (en az 15-20 kat) önemli ölçüde daha büyük olması durumunda
T = S / V = 2πr / hac
l, ve ipliğin açısı küçük:
sonra basit bir sarkacın salınım süresi hesaplamak), biz geri dönüş kuvveti P merkezcil kuvvet F eşit olduğunu varsayabiliriz:
P = F = m * V * V / Diğer taraftan
r, yükün atalet geri kuvvet ve moment zaman eşittir, ve sonra
dikkate alarak ifade eder P * l = r * (m x g), P = F aşağıdaki denklem: r * m * g / l = m * v * v / sarkacın hızı bulmak için r
oldukça kolaydır: v= r * √g / l'dir.Son haliyle basit bir sarkacın salınım dönemi formülü gibi görünüyor önemsiz değişikliklerden sonra
T = 2πr / r * √g / l
:
Ve şimdi dönem için ilk ifadeyi ve yedek hızını hatırlıyorum
T = 2 π √bağımsızlığını elde l / g
Şimdi daha önce deneysel sonuçlar, yük ve genlik ağırlık titreşim periyodu analitik biçimde teyit edilmiştir ve dedikleri gibi gerektiği gibi, yani "inanılmaz" görünmüyordu.Basit sarkacın salınım dönemi için son ifadeyi dikkate Ayrıca
, size yerçekimi ivmesini ölçmek için mükemmel bir fırsat görebilirsiniz.Bu, dünyanın her yerinde bir referans sarkaç montajı ve onun salınım süresini ölçmek için yeterlidir.Yani, hiç beklenmedik bir şekilde, basit ve kolay bir sarkaç bize aşağı toprak maden yatakları arama, yerkabuğunun yoğunluğu dağılımını incelemek için mükemmel bir fırsat verdi.Ama bu başka bir hikaye.
