Pèndol d'operació - amplitud de la vibració

Entre la secció de "fluctuacions" "etern" per tal de l'escola per al programa de la física és potser el més nostàlgic - per a ell sempre recordava amb certa tristesa calent. És poc probable que fins i tot algú, recordant que el subjecte no veu, en primera instància, tic-tac, així que ... tik- pèndol - "serietat" de la unitat del gabinet de la física. No obstant això, el pèndol de laboratori "marcant", però els seus punts de vista clàssics medievals sempre semblen dir, gronxant, el seu etern tic-tac, tik- així que ... "No pensar en segons cap avall." La tasca d'aquests dispositius d'aspecte sense pretensions - per demostrar que és - fluctuacions.

Entenem el món, i veiem el molt que significa que ens envolta és una acció senzilla i sense complicacions. Fluctuació - aquest pèndol de Foucault, i l'hora, i l'electricitat, ràdio, televisió, so de l'altaveu i mobilka preferida - una multitud de sistemes oscil·latoris. Bé, llavors, anem a recordar el que s'ensenya a l'escola - l'amplitud de les vibracions, fórmules, gràfics. Per tant, les vibracions ... què és?

Tot el que ens envolta és un "punt material", que, per alguna raó, no quedar-se quiet. En el caos, les vibracions moviment de la diversitat cridat el procés pel qual un punt material, de vegades es diu el sistema sempre torna a la seva posició d'equilibri quan es desvia d'ella moltes vegades. La magnitud de la deflexió màxima des del punt d'equilibri és l'amplitud d'oscil·lació. El millor instrument per demostrar les vibracions mecàniques, per descomptat, és bo pèndol vell - Geòrgia (bola, disc o barra), suspès d'un fil. Corregir el problema segueix sent - i aquí és l'estat d'equilibri. Agafeu la càrrega a un costat i deixar de banda el que veus? Així és, que començarà la seva "tic-tac": retorn a la posició d'equilibri, desviada en la direcció oposada, i després torna de nou a la posició d'equilibri. Si el pèndol és res impedeix, llavors ell està inquiet novament desviat cap a un costat ... i així contínuament fins que, a causa de la força de fricció, que encara no es va aturar.

És la casualitat que qualsevol objecte que té massa, mida i altres característiques, ha de contenir un conjunt de característiques que es poden descriuen de forma única aquest "punt material" de manera que el seu comportament a partir de la interacció amb el medi ambient era predictible, lògic i comprensible. Tals característiques són pèndol amplitud d'oscil·lació i el període. Altres paràmetres usats comunament - els derivats de l'original, que són una part integral d'ells (fase) o el resultat de càlculs addicionals (freqüència).

El següent pas està estudiant el fascinant món de les vibracions - un senzill experiment per determinar els paràmetres del nostre objecte - el pèndol. dispositiu de pèndol és més fàcil del no-res - bola del filat, el punt de suspensió. Com trobar l'amplitud de les oscil·lacions d'un pèndol? Sí, tan fàcil, a aquesta experiència, com es diu, i la cuina podia fer. Tot és fàcil (dins de certs límits). El problema original: hi ha un pèndol suspès del sostre - un disc de metall en el fil. Estem interessats en el valor de les desviacions de disc des de la posició d'equilibri. Quan el pèndol estacionari fa una nota del punt d'equilibri a la paret o en un conjunt darrere d'una pantalla de paper. Empenta el disc. El pèndol començarà a oscil·lar, i l'ombra del disc serà "dibuixar" trajectòria a la pantalla. Movent la palanca (es pot llapis) a la pantalla, ens trobem amb l'últim punt, quan l'ombra de les oscil·lacions en el punt extrem de tancar el nostre índex, i fa una marca. La distància des del punt d'equilibri de la marca i l'amplitud de les oscil·lacions de la voluntat pèndol. És cert que és fàcil? I que posaria en dubte.

Per descomptat, és possible "modernitzar" l'experiment amb campanes electrònics i fotosensors xiulets o utilitzar un làser mesurador de distància, a l'altura d'algunes figures atractives després del punt decimal, però res no pot canviar la seva essència - un mesurament és la major desviació del pèndol des de la posició d'equilibri, és a dir, amplitud mesura. El treball que tenim l'experiència per descobrir fàcilment un "secret" del pèndol - amplitud de l'oscil·lació depèn només de les condicions inicials, és a dir, de fet, la força del primer impuls, que s'ha trencat l'equilibri o el sistema oscil·lant comunicada energia inicial quan el pèndol es desvia en un angle determinat a partir de la seva posició d'equilibri.