Prevádzkový kyvadlo - amplitúda

Medzi "večného" v poriadku "kolísanie" časti školy pre programu Fyzika je možno najviac nostalgický - pre neho vždy mať na pamäti s nejakým teplým smútku. Je nepravdepodobné, že ešte niekto, s odkazom na predmet nevidí, v prvom rade, tik-tak, tik- takže ... kyvadlo - "vážnosť" jednotky zo skrine fyziky. Avšak laboratórne kyvadlo "tikajú", ale jeho klasické stredoveké pohľady vždycky povedať, hojdacie, jeho večný tick-tock, tik- takže ... "Nemyslite sekúnd dole." Úlohou týchto skromných vyzerajúce zariadenia - preukázať, že to je - výkyvy.

Chápeme svet a vidíme, ako veľmi to znamená, že okolo nás je jednoduchá a nekomplikovaná činnosť. Kolísanie - toto kyvadlo Foucault, a hodiny, a elektrina, rádio, TV, zvuk z reproduktora a obľúbené mobilka - celý dav oscilačných systémov. No, tak si pripomeňme, čo sa naučil v škole - amplitúda vibrácií, vzorcov, grafov. To znamená, že vibrácie ... čo je to?

Všetko, čo nás obklopuje je "materiál point", ktoré z nejakého dôvodu, nie sedieť v kľude. V chaose, pohybové vibrácie rozmanitosť nazýva proces, ktorým materiál, bod, sa niekedy nazýva systém vždy vráti do svojej rovnovážnej polohy, keď sa odchyľuje od nej mnohokrát. Veľkosť maximálneho vychýlenie od bodu rovnováhy je amplitúda kmitania. Najlepší nástroj na preukázanie mechanických vibrácií, samozrejme, je starý dobrý kyvadlo - Georgia (guľa, disk alebo tyč), suspenduje sa závitom. Opraviť ju stále - a tu je rovnovážny stav. Take záťaž do strany a pustiť to, čo vidíte? To je pravda, začne svoj "tik-tak": návrat do rovnovážnej polohy, odklonenej v opačnom smere, a potom sa zase vráti do rovnovážnej polohy. V prípade, že kyvadlo nič nebráni, potom je nepokojný opäť vychýlený na stranu ... a tak nepretržite až v dôsledku trecie sily, to ešte nezastavil.

To len tak sa stalo, že každý predmet má hmotnosť, veľkosť a ďalšie vlastnosti, musí obsahovať sadu funkcií, ktoré môžu byť jednoznačne popísať tento "materiál bod" tak, že jeho správanie z interakcie s prostredím bola predvídateľná, logické a pochopiteľné. Tieto vlastnosti sú kyvadlovej oscilačná amplitúdy a periódy. Ďalšie bežne používané parametre - deriváty originálu, ktoré sú neoddeliteľnou súčasťou z nich (fáza) alebo v dôsledku ďalšie výpočty (frekvencia).

Ďalším krokom je študovať fascinujúci svet vibrácií - jednoduchý experiment určiť parametre nášho objektu - kyvadlo. kyvadlo zariadenie je jednoduchšie nikde - priadze gule, bod suspenzie. Ako nájsť amplitúdu kmitov kyvadla? Áno, tak jednoduché, aby túto skúsenosť, ako sa hovorí, a kuchyne dokáže. Všetko je jednoduché (v určitých medziach). Pôvodný problém: je kyvadlo zavesené na strope - kovový kotúč na závitu. Máme záujem o hodnoty diskových odchýlky od rovnovážnej polohy. Pri státí kyvadlo robí vedomie ťažisko na stenu, alebo na množine za papierovú zástenu. Tlačiť disk. Kyvadlo začne oscilovať a tieň disku sa "kresliť" trajektóriu na obrazovku. Pohybujúce palicu (môžete ceruzka) na obrazovke, nájdeme posledný bod, keď tieň kmitov v krajnom bodom uzavretia nášho indexu, a robí značku. Vzdialenosť od rovnovážneho bodu k značke a amplitúdu kmitov kyvadla vôle. Je pravda, že je to ľahké? A kto by pochyboval.

Samozrejme, že je možné, aby "modernizovať" experiment s elektronickými zvončeky a píšťalky fotónku alebo použiť laserový merač vzdialenosti, merať až niekoľko atraktívnych čísiel za desatinnou čiarkou, ale nič môže meniť jeho podstatu - meranie je najväčší odchýlka kyvadla z rovnovážnej polohy, tzn, nameraná amplitúda. Práca, ktorú majú skúsenosti ľahko objaviť "tajomstvá" kyvadla - amplitúda kmitov závisí iba na počiatočných podmienkach, tj v skutočnosti je sila prvého impulzu, v prípade jeho poruchy rovnováhy alebo počiatočnej energie prenášané oscilačný systém, keď sa kyvadlo vychýli o určitý uhol z jeho rovnovážnej polohy.