Péndulo Operativo - amplitude de vibración

Entre sección da escola para o programa de Física a "flutuacións" "eterno" en orde é quizais o máis nostálgico - para sempre lembrado con algunha tristeza quente. É improbable que incluso alguén, recordando o motivo non ve, en primeira instancia, tic-tac, tik- así ... péndulo - "seriedade" da unidade da Oficina de física. Con todo, o laboratorio péndulo "tique-taque", pero os seus clásicos vistas medievais sempre parecen dicir, balance, o seu eterno tic-tac, tik- entón ... "Non pense en segundos para abaixo." A tarefa destes dispositivos despretensioso aparencia - para demostrar que é - flutuacións.

Entendemos o mundo, e podemos ver o que iso significa arredor de nós é unha acción simple e descomplicada. Flotación - este péndulo de Foucault, e horas, e electricidade, radio, televisión, son do altofalante e mobilka favorito - toda unha multitude de sistemas oscilatorio. Ben, entón, imos lembrar o que se ensina na escola - a amplitude das vibracións, fórmulas, gráficos. Así, as vibracións ... o que é?

Todo o que nos rodea é un "punto material", que, por algunha razón, non estar parado. No caos, as vibracións do movemento diversidade chamado o proceso polo cal un punto material, ás veces é chamado o sistema sempre volve á súa posición de equilibrio cando se desvía-lo moitas veces. A magnitude da deflexión máxima do punto de equilibrio é a amplitude de oscilación. O mellor instrumento para demostrar as vibracións mecánicas, por suposto, é bo péndulo de idade - Xeorxia (esfera, disco ou hasta), suspendido por un fío. Resolve-lo aínda - e aquí é o estado de equilibrio. Levar a carga para o lado e deixar ir o que ve? Iso mesmo, que vai comezar o seu "tic-tac": volta á posición de equilibrio, desviou na dirección oposta, e despois volve de novo á posición de equilibrio. Se o péndulo non é nada para evitar, polo que está inquedo de novo desviado para o lado ... e así continuamente ata que, debido a forza de rozamento, aínda non parou.

Aconteceu entón que calquera obxecto con masa, tamaño e outras características, debe conter un conxunto de recursos que poden ser describen exclusivamente ese "punto material", para que o seu comportamento a partir da interacción co ambiente era previsible, lóxico e comprensible. Tales características son péndulo amplitude de oscilación e período. Outros parámetros vulgarmente usados - os derivados do orixinal, son unha parte integrante delas (fase) ou o resultado de cálculos posteriores (frecuencia).

O seguinte paso é estudar ao fascinante mundo das vibracións - un experimento sinxelo para determinar os parámetros do noso obxecto - o péndulo. dispositivo de péndulo é máis doado para sitio ningún - bola do fío, o punto de suspensión. Como atopar a amplitude das oscilacións dun péndulo? Si, tan sinxelo, a esta experiencia, como eles din, ea cociña podería facer. Todo é fácil (dentro de certos límites). O problema orixinal: hai un péndulo suspendido no teito - un disco de metal no segmento. Estamos interesados no valor das desviacións disco a partir da posición de equilibrio. Cando péndulo parado fai unha nota de punto de equilibrio na parede, ou nun conxunto detrás dunha pantalla de papel. Empuxe o disco. O péndulo comezará a oscilar, e á sombra do disco será "deseñar" traxectoria na pantalla. Movendo o stick (pode lapis) na pantalla, atopamos o último punto, cando a sombra das oscilacións no punto extremo de pechar noso índice, e fai unha marca. A distancia desde o punto de equilibrio para a marca ea amplitude das oscilacións da vontade péndulo. É certo que é fácil? E quen dubidaría.

Por suposto, é posible "modernizar" o experimento con campás electrónicos e sensores fotográficos asubíos ou utilizar un láser contador de distancia, para medir ata algunhas figuras atractivos despois do punto decimal, pero nada pode cambiar a súa esencia - a medición é a maior desviación do péndulo da posición de equilibrio, é dicir, amplitude medida. O traballo que temos a experiencia para descubrir facilmente un "segredo" do péndulo - a oscilación amplitude depende só das condicións iniciais, é dicir, de feito, a forza do primeiro impulso, que rompe equilibrio ou comunicada sistema oscilante inicial de enerxía cando o péndulo é desviada por un certo ángulo desde a súa posición de equilibrio.