Работна махало - вибрация амплитуда

Сред "вечното", за "колебания" раздел на училището за програма физика е може би най-носталгията - за него винаги си спомни с малко топла тъга. Малко вероятно е, че дори и някой, като припомни темата не вижда, на първо място, тиктакане на голям часовник, tik- така ... махало - "сериозност" на уреда от кабинета по физика. Въпреки това, лаборатория махало "тиктака", но неговите класически средновековни възгледи винаги изглежда да се каже, люлеещ, вечна му тиктакане на голям часовник, tik- така ... "Не мисля за секунди надолу." Задачата на тези непретенциозни изглеждащи устройства - за да докаже, че той е - колебания.

Ние разбираме света, и ние виждаме колко това означава около нас е лесно и без усложнения действие. Колебания - това махало на Фуко, и час, и електричество, радио, телевизор, звук от високоговорителите и любимата mobilka - цяла тълпа от колебателните системи. Е, тогава нека си припомним какво се преподава в училище - амплитудата на вибрациите, формули, графики. По този начин, вибрациите ... какво е това?

Всичко, което ни заобикаля е "материална точка", която, по някаква причина, не стои на едно място. В хаоса, вибрациите на движение разнообразие наречени процес, чрез който материална точка, понякога се нарича системата винаги се връща към своето равновесно положение, когато то се отклонява от него много пъти. Големината на максималното отклонение от точката на равновесие е амплитудата на колебание. Най-добрият инструмент за демонстриране на механични вибрации, разбира се, е доброто старо махало - Грузия (топка, диск или прът), окачен на конец. Решете все още - и тук е състоянието на равновесие. Вземете товара към страната и пусна това, което виждате? Точно така, той ще започне своето "тиктакане на голям часовник": връщане към равновесното положение, се отби в обратната посока, а след това отново се връща в равновесното положение. Ако махалото нищо не пречи, а след това той е неспокоен отново се отби встрани ... и така непрекъснато, докато, поради силата на триене, тя все още не спира.

Това се случи точно така, че всеки обект има маса, размери и други характеристики, трябва да съдържа набор от функции, които може да бъде еднозначно описват това "материална точка", така че поведението си от взаимодействието с околната среда е предвидима, логично и разбираемо. Тези характеристики са махало трептене амплитуда и период. Други често използвани параметри - производните на оригинала, те са неразделна част от тях (фаза) или в резултат на допълнителни изчисления (честота).

Следващата стъпка е изучаване на очарователния свят на вибрации - един прост експеримент, за да се определят параметрите на нашия обект - махалото. махало устройство е по-лесно за никъде - кълбо прежда, точката на окачване. Как да намерите амплитудата на трептенията на махало? Да, така е лесно, на този опит, както се казва, и в кухнята може да се направи. Всичко е лесно (в определени граници). Оригиналният проблема: има махало спряно от тавана - метален диск на нишката. Ние сме заинтересовани от стойността на дискови отклонения от равновесното положение. Когато стационарен махало прави забележка на точка баланс на стената, или на набор зад екрана за хартия. Натиснете диска. Махалото ще започне да се люлее, и сянката на диска "ще се" траектория на екрана. Преместването на пръчката (можете молив) на екрана, ние откриваме последната точка, когато сянката на колебанията в крайна точка на затваряне нашия индекс, и прави знак. Разстоянието от точката на равновесие до марката и амплитудата на колебанията на волята на махалото. Вярно е, че е лесно? И кой би се съмнявам.

Разбира се, възможно е да се "модернизира" експеримента с електронни звънци и свирки фото сензори или да използвате лазерен метър разстояние, да се съобразяват с някои атрактивни знака след десетичната запетая, но нищо не може да промени своята същност - измерване е най-голямото отклонение на махалото от равновесното положение, т.е. измерената амплитуда. Работата, която ние имаме опит, за да лесно да открият "тайна" на махалото - амплитуда трептене зависи само от началните условия, т.е. всъщност силата на първия импулс, който е счупен равновесие или първоначално енергия съобщава осцилиращ система когато махалото се отклонява от определен ъгъл от неговата равновесна позиция.