Študirali smo nihalo - amplitudo oscilacij

Med "večno", da "nihanja" delu šole za program Fizika je morda najbolj nostalgičen - za njega vedno ostale v spominu z nekaj toplega žalosti. Malo verjetno je, da tudi nekdo, ki opozarja na zadevo ne vidi, v prvi vrsti, tik-TAKA, tik- takhellip- nihalo - "resnost" enote iz kabineta fizike. Vendar laboratorij nihalo "tiktaka", vendar pa njegove klasične srednjeveške stališča vedno zdi, da pravijo, zibanje, njegova večna klopi-TAKA, tik- takhellip- "ne mislim sekund dol." In naloga teh nepretrganih naprav je jasno pokazati, kaj je to - nihanja.

Svet poznamo in vidimo, kako zelo enostavno in enostavno deluje okoli nas. Wobble je in Foucault nihalo, in ure, in elektrike, radia, televizije, zvok iz zvočnika, in vaš najljubši mobilni telefon je celotna zbirka oscilatornih sistemov. No, no, spomnimo se, kaj je bilo poučeno v šoli - amplituda oscilacij, formul, grafike. Torej, hesitationshellip-kaj je to?

Vse, kar nas obdaja, je "materialne točke", ki zaradi nekega razloga ne sedijo mirno. V tem kaosu različnih gibov so vibracije proces, s katerim materialna točka, Včasih se reče, da se sistem vedno vrne v ravnovesni položaj, če se večkrat odstopa od njega. V tem primeru se velikost največjega odstopanja od ravnovesne točke imenuje amplituda oscilacij. Najboljša naprava za predstavitev mehanske vibracije, Seveda obstaja stara, prijazna nihala - obremenitev (žoga, diska ali palice), ki je obešena na vrvici. Popravite ga nepremično - in tukaj je ravnovesje. Odpelji tovor in spustite tisto, kar vidite? Praviloma bo začel svoje »klopke«: vrnitev v ravnotežni položaj, odstopanje od druge strani, nato pa se ponovno vrne v ravnovesni položaj. Če se nihalo ne vmešava, potem on, nemiren, spet odstopa od strani hellferina - in tako neprekinjeno, dokler zaradi sila trenja, še vedno ne ustavi.

Samo tako se je zgodilo, da mora vsak objekt, ki ima maso, velikost in druge značilnosti, vsebuje nabor funkcij, ki jih je mogoče enolično opisujejo to "bistveno točko", tako da je bilo njeno ravnanje od interakcije z okoljem predvidljiv, logično in razumljivo. Te značilnosti nihala so amplituda oscilacij in obdobja. Drugi pogosto uporabljeni parametri izhajajo iz prvotnih, so njihov organski del (faza) ali rezultat dodatnih izračunov (pogostost).

Naslednji korak pri proučevanju fascinantnega sveta oscilacij je najpreprostejši eksperiment, da določimo parametre našega predmeta - nihala. Naprava nihala ni nič preprostejše niti, žoga, točka vzmetenja. In kako najti amplitudo oscilacij takega nihala? Tako preprosto je, da se tako izkušnje, kot pravijo, in v kuhinji. Vse je lahko (v določenih mejah). Začetna naloga: od stropa je obešeno nihalo - kovinska plošča na navoji. Zanima nas količina odstopanja diska od ravnovesnega položaja. Ko je nihalo v mirovanju, označujemo ravnovesno točko na steni ali na papirnem zaslonu, nameščenem za njim. Potisnite disk. Nihalo bo začelo nihati, senca iz diska pa bo "potegnila" pot na zaslonu. Če premaknemo čevelj (lahko svinčnik) na zaslonu, najdemo zadnjo točko, ko senca z nihanji v skrajni točki zapre kazalec in naredi oznako. Razdalja od točke ravnovesja do oznake bo amplituda oscilacij nihala. Ali ni težko? In kdo bi dvomil.

Seveda lahko "posodabljate" eksperiment z elektronskimi zvonovi in ​​žvižgami s fototiskom ali uporabite laser merilniki razdalje, da izmerimo natančnost neke mamljive številke po decimalni vejici, vendar nič ne more spremeniti njegovega bistva - merjenje največjega odstopanja nihala iz ravnovesnega položaja je bilo opravljeno; amplituda se meri. V eksperimentu, ki smo ga naredili, je preprosto ugotoviti eno "skrivnost" nihala - njegova amplituda je odvisna samo od začetnih pogojev, t.j. dejansko iz sila prvega šoka, ki je motila stanje ravnovesja ali začetno energijo, ki je bila prenesena na oscilacijski sistem, kadar se nihalo za določen kot odkloni od ravnovesja.