Operativni klatno - vibracija amplituda

Među „vječno”, kako bi „fluktuacija” dijelu škole za fiziku programa je možda najviše nostalgičan - za njega se uvijek sjeti s nekim toplim tuge. Malo je vjerojatno da čak i netko, podsjećajući na temu ne vidi, u prvom stupnju, tika-taka, tik- tako ... visak - „ozbiljnost” jedinice iz kabineta fizike. Međutim, laboratorijski njihalo „otkucava”, ali njegovi klasični srednjovjekovni pogled uvijek čini da kažem, ljulja, njegova vječna tik-tak, tik- tako ... „Ne mislite sekundi dolje.” Zadatak tih skromnih izgleda uređaja - da pokaže da je to - fluktuacije.

Mi razumijemo svijet, i vidimo koliko to znači oko nas je jednostavan i nekompliciran akcija. Fluktuacija - to Foucault njihalo, i vrijeme, i električne energije, radio, TV, zvuk iz zvučnika i omiljeno mobilka - cijeli mnoštvo oscilatorno sustava. Pa, onda, prisjetimo što se uči u školi - amplituda vibracija, formulama, grafova. Dakle, vibracije ... što je to?

Sve što nas okružuje je „materijal točka”, koja je, iz nekog razloga, nije mirno sjediti. U tom kaosu, raznolikost pokreta vibracije naziva proces kojim materijal točka, ponekad se naziva sustav uvijek se vraća na ravnotežni položaj kad se odstupa od njega mnogo puta. Veličina maksimalnog otklona od točke ravnoteže je oscilacija amplituda. Najbolji instrument pokazati mehaničke vibracije, naravno, dobra stara klatno - Gruzija (kugla, disk ili štap), suspendiran niti. Popravite dalje - i ovdje je stanje ravnoteže. Uzmi teret u stranu i pustio ono što vidite? To je točno, to će početi svoj „tika-taka”: povratak u ravnotežni položaj, skrene u suprotnom smjeru, a onda opet vraća u ravnotežni položaj. Ako se klatno ništa spriječiti, onda je nemirna opet skrenut u stranu ... i tako stalno dok, s obzirom na silu trenja, to još uvijek ne prestaju.

To samo tako se dogodilo da je bilo koji objekt koji ima masu, veličinu i druge karakteristike, mora sadržavati skup značajki koje može jedinstveno opisati „materijalnu točku”, tako da je njegovo ponašanje iz interakcije s okolinom je bio predvidljiv, logično i razumljivo. Takve karakteristike su visak oscilacija amplitude i vremena. Ostali često korišteni parametri - derivati izvornika, oni su sastavni dio njih (faze) ili rezultat daljnje izračune (frekvencije).

Sljedeći korak je proučavanje fascinantan svijet vibracija - jednostavan eksperiment za određivanje parametara našeg objekta - visak. klatno Uređaj je lakše nigdje - pređe loptu, točka suspenzije. Kako pronaći amplitude oscilacija njihala? Da, tako lako, to iskustvo, kako kažu, a kuhinja može učiniti. Lako je sve (u određenim granicama). Originalni problem: postoji klatno suspendiran sa stropa - metalni disk na konac. Mi smo zainteresirani u vrijednosti odstupanja disk iz ravnotežnog položaja. Kada stacionarni njihalo čini notu ravnoteže točke na zidu ili na setu iza ekrana papira. Gurnuti disk. Klatno će početi oscilirati, a sjena diska će „izvući” putanju na zaslonu. Pomicanjem štapa (možete olovka) na zaslonu, nalazimo posljednju točku, kada je sjena oscilacija u krajnje točke zatvaranja našeg indeksa, a čini znak. Udaljenost od točke ravnoteže do oznake i amplitude oscilacija volje njihala. Istina, to je lako? A tko bi sumnje.

Naravno, moguće je da se „modernizira” eksperiment s elektronskim zvona i zviždaljke foto senzora ili koristiti laserski mjerač udaljenosti, mjerenje do neke atraktivne figure nakon decimalne točke, ali ništa ne može promijeniti svoju bit - mjerenje je najveći odstupanje njihala od ravnotežnog položaja, tj Izmjerena amplitude. Rad koji imamo iskustvo lako otkriti „tajnu” njihala - amplituda oscilacija ovisi samo o početnim uvjetima, tj u stvari snaga prvog impulsa, koji je slomljen ravnoteža ili početne energije priopćiti oscilirajući sustav kada se klatno se savija uz određenim kutom od svog ravnotežnog položaja.