Bandul operasi - getaran amplitud

Antara "kekal" untuk "turun naik" dalam sekolah untuk program Fizik mungkin yang paling nostalgia - untuk dia selalu teringat dengan beberapa kesedihan hangat. Ia tidak mungkin bahawa walaupun seseorang, mengingatkan perkara itu tidak lihat, pada mulanya, tanda-detik, tik- jadi ... bandul - "kesungguhan" unit dari kabinet fizik. Walau bagaimanapun, makmal bandul "berdetik", tetapi pemandangan zaman pertengahan klasik sentiasa seolah-olah berkata, goyang, kekalnya tanda-detik, tik- jadi ... "Jangan fikir saat ke bawah." Tugas-alat bersahaja yang berpandangan - untuk menunjukkan bahawa ia adalah - turun naik.

Kami memahami dunia, dan kita lihat berapa banyak ia bermakna di sekeliling kita adalah tindakan mudah dan tidak rumit. Turun naik - ini bandul Foucault, dan jam, dan elektrik, radio, TV, bunyi dari pembesar suara dan mobilka kegemaran - orang ramai seluruh sistem ayunan. Baik, maka, mari kita ingat apa yang diajar di sekolah - amplitud getaran, formula, graf. Oleh itu, getaran ... apakah ia?

Segala-galanya yang mengelilingi kita adalah "titik material", yang, atas sebab tertentu, tidak duduk diam. Dalam kekacauan, kepelbagaian getaran pergerakan dipanggil proses di mana titik material, kadang-kadang dipanggil sistem sentiasa kembali kepada kedudukan keseimbangan apabila ia menyimpang dari itu banyak kali. Magnitud pesongan maksimum daripada titik keseimbangan ialah amplitud ayunan. Instrumen terbaik untuk menunjukkan getaran mekanikal, sudah tentu, adalah bandul yang baik lama - Georgia (bola, cakera atau rod), digantung dengan benang. Betulkan ia masih - dan di sini adalah keadaan keseimbangan. Menerima beban ke tepi dan melepaskan apa yang anda lihat? Betul, ia akan mula "tick-tock" yang: kembali ke kedudukan keseimbangan, terpesong ke arah yang bertentangan, dan sekali lagi kembali kepada kedudukan keseimbangan. Jika bandul apa-apa untuk mencegah, maka dia resah lagi terpesong ke sebelah ... dan sebagainya secara berterusan sehingga, disebabkan daya geseran, ia masih tidak berhenti.

Ia hanya berlaku bahawa apa-apa objek yang mempunyai jisim, saiz dan ciri-ciri lain, akan mengandungi satu set ciri-ciri yang boleh unik menggambarkan ini "titik material" supaya tingkah laku daripada interaksi dengan alam sekitar telah diramalkan, logik dan mudah difahami. Ciri-ciri tersebut adalah bandul amplitud ayunan dan tempoh. Lain parameter yang biasa digunakan - derivatif asal, mereka merupakan sebahagian daripada mereka (fasa) atau hasil daripada pengiraan lanjut (kekerapan).

Langkah seterusnya sedang mengkaji dunia menarik getaran - eksperimen yang mudah untuk menentukan parameter objek kami - bandul. peranti bandul adalah lebih mudah untuk mana-mana - benang bola, titik penggantungan. Bagaimana untuk mencari amplitud ayunan bandul? Ya, begitu mudah, kepada pengalaman ini, sebagaimana yang mereka katakan, dan dapur boleh lakukan. Segala-galanya adalah mudah (dalam had tertentu). Masalah asal: terdapat bandul digantung dari siling - cakera logam pada benang. Kami berminat dalam nilai sisihan cakera dari kedudukan keseimbangan. Apabila bandul pegun menjadikan nota titik keseimbangan di dinding, atau pada set belakang skrin kertas. Menolak cakera. bandul akan mula berayun, dan bayang-bayang cakera akan "menarik" trajektori pada skrin. Bergerak batang (anda boleh pensil) pada skrin, kita mencari titik yang terakhir, apabila bayang-bayang daripada ayunan dalam titik melampau menutup perkhidmatan kami, dan membuat tanda. Jarak dari titik keseimbangan di sebelah tanda dan amplitud ayunan bandul wasiat. Benar, ia adalah mudah? Dan yang akan ragu-ragu.

Sudah tentu, ia adalah mungkin untuk "memodenkan" eksperimen dengan loceng elektronik dan sensor wisel foto atau menggunakan laser meter jarak, untuk mengukur sehingga beberapa tokoh menarik selepas titik perpuluhan, tetapi tiada apa yang boleh mengubah asasnya - ukuran ialah sisihan besar bandul dari kedudukan keseimbangan, iaitu, amplitud diukur. Kerja-kerja yang kita ada pengalaman untuk mudah menemui "rahsia" bandul - ayunan amplitud bergantung hanya pada keadaan awal, iaitu, sebenarnya kekuatan dorongan yang pertama, yang telah melanggar keseimbangan atau tenaga awal disampaikan sistem berayun apabila bandul dipesongkan oleh sudut tertentu dari kedudukan keseimbangan.