Darbības svārsta - vibrācijas amplitūda

Starp sadaļā skolas fizikas programmā "mūžīgā", lai "svārstības", iespējams, visvairāk nostalģisku - lai viņš vienmēr atceras ar kādu siltu skumjām. Tas ir maz ticams, ka pat kāds, atgādinot tēmu neredz, pirmkārt, ērču Tock, tik- tik ... svārstu - "nopietnības" vienības no skapja fizikas. Tomēr laboratorija svārsts "atzīmējot", bet savu klasisko viduslaiku viedokli vienmēr šķiet teikt, šūpošanas, viņa mūžīgā ērču Tock, tik- tāpēc ... "Nedomā sekundes uz leju." Šo nepretenciozs izskata ierīču uzdevums - parādīt, ka tas ir - svārstības.

Mēs saprotam pasauli, un mēs redzam, cik daudz tas nozīmē, ka mums apkārt ir vienkārša un sarežģīta darbība. Svārstības - tas Fuko svārsts, un skatīties, elektrība, radio, TV, skaņa no skaļruņa un mīļākie mobilka - visu pūļa svārstīgā sistēmu. Nu, tad atcerēsimies, kas tika mācīts skolā - amplitūda svārstību, formulas, diagrammas. Tādējādi, vibrācijas ... kas tas ir?

Viss, kas ir mums visapkārt ir "materiāls punkts", kas, kaut kādu iemeslu dēļ, nebija sēdēt mierīgi. Jo haoss dažādība kustības vibrācijas sauc procesu, kurā materiāls punktu, dažreiz sauc par sistēmu, vienmēr atgriežas savā līdzsvara stāvoklī, ja tā atšķiras no tā vairākas reizes. No maksimālās novirzes no līdzsvara punkta lielums ir svārstību amplitūda. Labākais līdzeklis, lai parādītu mehāniskas vibrācijas, protams, ir vecais labais svārsta - Gruzija (bumba, disks vai stieples), apturēta ar diegu. Fix to joprojām - un šeit ir līdzsvara stāvoklis. Veikt slodzi uz sāniem un ļaut aiziet no tā, ko jūs redzat? Tas ir labi, tas sāks savu "ērču Tock": atgriešanos līdzsvara stāvoklī, novirzīta pretējā virzienā, un tad atkal atgriežas līdzsvara stāvoklī. Ja svārsts ir nekas, lai novērstu, tad viņš ir nemierīgs atkal novirzīta uz sāniem ... un tā nepārtraukti, līdz, pateicoties ar berzes spēku, tas joprojām neapturēja.

Tas tikai tā gadījās, ka kāds objekts, kam masas, lielumu un citas īpašības, ir jāietver pazīmju kopums, kas var unikāli raksturo šo "materiālu punktu", lai tās rīcība no mijiedarbības ar apkārtējo vidi bija paredzami, loģiski un saprotami. Šādas īpašības ir svārsts svārstību amplitūdu un laiku. Citas plaši izmantotie parametri - tā atvasinājumi oriģināla, tie ir neatņemama daļa no tiem (fāzes) vai rezultātu tālākiem aprēķiniem (biežums).

Nākamais solis ir pētīt aizraujošu pasauli vibrācijas - vienkāršs eksperiments, lai noteiktu parametrus mūsu objekta - svārstu. svārsts ierīce ir vieglāk nekur - dzija bumba, jēga apturēšanu. Kā atrast amplitūdu svārstības svārsts? Jā, tik viegli, lai šo pieredzi, kā viņi saka, un virtuves varētu darīt. Viss ir vienkārši (noteiktās robežās). Sākotnējais Problēma: ir svārsts apturēta no griestiem - metāla disku uz pavedienu. Mēs esam ieinteresēti vērtības disku novirzes no līdzsvara stāvokļa. Kad stacionārs svārsts piezīmi līdzsvara punktu uz sienas, vai uz komplektu aiz papīra ekrānu. Push disku. Svārsta sāks svārstīties, un ēna diska būs "izdarīt" trajektoriju uz ekrāna. Pārvietošana nūju (vari zīmuļu) uz ekrāna, mēs atrastu pēdējo punktu, kad ēnu svārstības šajā galapunktiem slēgšanas mūsu indeksu, un padara zīmi. Attālums no punkta līdzsvara atzīmei un amplitūdu Svārsta svārstību ir. Taisnība, tas ir viegli? Un kurš šaubos.

Protams, tas ir iespējams, lai "modernizētu" eksperimentu ar elektroniskajiem zvani un svilpes foto sensoru vai izmantot lāzera attāluma mērītājs, lai novērtētu līdz dažiem pievilcīgus skaitļiem aiz komata, bet nekas nevar mainīt tās būtību - mērījums ir lielākā novirze no svārsta no līdzsvara stāvoklī, ti, izmērītais amplitūda. Darbu, ka mums ir pieredze, lai viegli atklāt "noslēpumu" svārsta - amplitūdas svārstības ir atkarīga tikai no sākotnējiem nosacījumiem, ti, patiesībā spēks pirmā impulsu, kas uzliesmojis līdzsvaru vai sākotnējais enerģijas darīta oscilācijas sistēmai, ja svārsts ir novirzīts ar noteiktu leņķi no tās līdzsvara stāvoklī.