Rörelse pendel - vibrationsamplitud

Bland de "eviga" för "fluktuationer" i skolan för fysik program är kanske den mest nostalgiska - för honom alltid ihåg med några varma sorg. Det är osannolikt att ens någon, som påminner om motivet inte ser, i första hand, tick-tock, tik- så ... pendel - "allvar" av enheten från skåpet i fysik. Men laboratorium pendel "tickande", men dess klassiska medeltida vyer alltid tycks säga, gungande, hans eviga tick-tock, tik- så ... "Tänk inte på några sekunder ner." Uppgiften för dessa anspråkslösa utseende enheter - för att visa att det är - svängningar.

Vi förstår världen, och vi ser hur mycket det betyder omkring oss är enkel och okomplicerad handling. Fluktuationer - detta Foucault pendel, och timmar, och elektricitet, radio, TV, ljud från högtalaren och favorit mobilka - en hel skara oscillerande system. Nåväl, låt oss komma ihåg vad som lärs ut i skolan - amplituden av vibrationer, formler, grafer. Således vibrationerna ... vad är det?

Allt som omger oss är en "material point", som av någon anledning, inte sitta still. I kaos, mångfaldsrörelsevibrationer kallas den process genom vilken ett material punkt, kallas ibland systemet återgår alltid till sitt jämviktsläge när den avviker från det många gånger. Storleken av den maximala avböjningen från jämviktspunkten är svängningsamplituden. Det bästa instrumentet för att demonstrera de mekaniska vibrationer, naturligtvis, är gamla goda pendel - Georgia (kula, skiva eller stav), upphängd i en tråd. Fixa det fortfarande - och här är läget i jämvikt. Ta lasten åt sidan och släppa vad du ser? Det är rätt, kommer det att börja sin "tick-tock" återgång till jämviktsläget, böjs i motsatt riktning, och sedan återgår till jämviktsläget. Om pendeln är inget som hindrar, då han är orolig åter avlänkas åt sidan ... och så kontinuerligt tills på grund av friktionskraften, ändå inte sluta.

Det hände bara så att alla föremål som har massa, storlek och andra egenskaper, måste innehålla en uppsättning funktioner som kan vara unikt beskriva denna "material point" så att dess beteende från interaktionen med omgivningen var förutsägbar, logiskt och förståeligt. Sådana egenskaper är pendelsvängnings amplitud och period. Andra vanligen använda parametrar - derivaten av den ursprungliga, de är en integrerad del av dem (fas) eller resultatet av ytterligare beräkningar (frekvens).

Nästa steg är att studera den fascinerande världen av vibrationer - ett enkelt experiment för att bestämma parametrarna för vårt syfte - pendeln. pendelanordningen är enklare att ingenstans - garn boll, upphängningspunkten. Hur man hittar amplituden av svängningarna av en pendel? Ja, så enkelt, att denna erfarenhet, som de säger, och köket kunde göra. Allt är lätt (inom vissa gränser). Det ursprungliga problemet: det finns en pendel upphängd i taket - en metallskiva på tråden. Vi är intresserade av värdet på skivan avvikelser från jämviktsläget. När fasta pendeln gör en del av balanspunkt på väggen eller på en uppsättning bakom en pappersskärm. Tryck på skivan. Pendeln kommer att börja svänga, och skuggan av skivan "dra" bana på skärmen. Flytta stick (du kan penna) på skärmen, finner vi den sista punkten, när skuggan av svängningar i den extrema punkten att stänga vårt index och gör en markering. Avståndet från jämviktspunkt till märket och amplituden av svängningarna i pendeln kommer. Visserligen är det lätt? Och vem skulle tvivla.

Naturligtvis är det möjligt att "modernisera" experimentet med elektroniska finesser fotosensorer eller använda en laseravståndsmätare, för att mäta upp till några attraktiva siffror efter decimalkommat, men ingenting kan ändra sitt väsen - en mätning är den största avvikelsen för pendeln från jämviktsläget, dvs. uppmätta amplituden. Det arbete som vi har erfarenhet att enkelt hitta en "hemlig" av pendeln - amplitud svängning beror endast på de ursprungliga villkoren, dvs. i själva verket styrkan hos den första impulsen, som har brutit jämvikt eller initial energi kommuniceras oscillerande systemet när pendeln avlänkas av en viss vinkel från sitt jämviktsläge.