Λειτουργικά εκκρεμές - πλάτος ταλάντωσης

Μεταξύ των «διακυμάνσεις» «αιώνια» για την ενότητα του σχολείου για το πρόγραμμα Φυσικής είναι ίσως η πιο νοσταλγική - για τον θυμόμαστε πάντα με κάποιο ζεστό θλίψη. Είναι απίθανο ότι ακόμα και κάποιος, υπενθυμίζοντας το θέμα δεν βλέπει, σε πρώτη φάση, τικ-τακ, tik- έτσι ... εκκρεμές - «σοβαρότητα» της μονάδας από το υπουργικό συμβούλιο της φυσικής. Ωστόσο, εργαστήριο εκκρεμές «χτυπάει», αλλά το κλασικό μεσαιωνικό τις απόψεις του φαίνεται πάντα να πω, λικνίζοντας, αιώνια τικ-τακ του, tik- έτσι ... «Μην σκεφτείτε δευτερόλεπτα προς τα κάτω.» Το έργο αυτών των ανεπιτήδευτη εμφάνιση συσκευές - για να αποδείξει ότι είναι - διακυμάνσεις.

Καταλαβαίνουμε τον κόσμο, και βλέπουμε πόσο αυτό σημαίνει ότι γύρω μας είναι απλό και απλό δράση. Διακύμανση - αυτό το εκκρεμές του Φουκώ, και ώρες, και της ηλεκτρικής ενέργειας, ραδιόφωνο, τηλεόραση, ο ήχος από το ηχείο και το αγαπημένο mobilka - ένα ολόκληρο το πλήθος των συστημάτων ταλάντωσης. Λοιπόν, τότε, ας θυμηθούμε τι διδάσκεται στο σχολείο - το εύρος των δονήσεων, τύπων, γραφημάτων. Έτσι, οι δονήσεις ... τι είναι αυτό;

Ό, τι μας περιβάλλει είναι ένα «υλικό σημείο», η οποία, για κάποιο λόγο, δεν κάθονται ακόμα. Στο χάος, οι δονήσεις κίνηση ποικιλομορφία ονομάζεται η διαδικασία με την οποία ένα υλικό σημείο, μερικές φορές ονομάζεται το σύστημα πάντα επιστρέφει στη θέση ισορροπίας του όταν αποκλίνει από αυτό πολλές φορές. Το μέγεθος της μέγιστης παραμόρφωσης από το σημείο ισορροπίας είναι το πλάτος ταλάντωσης. Το καλύτερο μέσο για να καταδειχθούν τα μηχανικές δονήσεις, φυσικά, είναι παλιές καλές εκκρεμές - Γεωργία (μπάλα, δίσκο ή ράβδος), αναστέλλεται από μια κλωστή. Fix ακόμα - και εδώ είναι η κατάσταση ισορροπίας. Πάρτε το φορτίο στο πλάι και αφήστε το να πάει από αυτό που βλέπετε; Αυτό είναι σωστό, αυτό θα αρχίσει να «τικ-τακ» του: επιστροφή στη θέση ισορροπίας, εκτρέπεται προς την αντίθετη κατεύθυνση, και στη συνέχεια επιστρέφει και πάλι στη θέση ισορροπίας. Εάν το εκκρεμές δεν είναι τίποτα για την πρόληψη, τότε είναι ανήσυχο και πάλι εκτρέπονται προς την πλευρά ... και έτσι συνεχώς μέχρι, λόγω της δύναμης τριβής, ακόμα δεν σταμάτησε.

Είναι ακριβώς έτσι συνέβη ότι κάθε αντικείμενο έχει μάζα, το μέγεθος και άλλα χαρακτηριστικά, πρέπει να περιέχει μια σειρά από χαρακτηριστικά που μπορούν να περιγράψουν με μοναδικό τρόπο αυτό το «υλικό σημείο», έτσι ώστε η συμπεριφορά του από την αλληλεπίδραση με το περιβάλλον ήταν προβλέψιμη, λογικό και κατανοητό. Τέτοια χαρακτηριστικά είναι εκκρεμές πλάτος ταλάντωσης και περίοδο. Άλλα κοινώς χρησιμοποιούμενα παράμετροι - τα παράγωγα της αρχικής, που αποτελούν αναπόσπαστο μέρος τους (φάση) ή το αποτέλεσμα του περαιτέρω υπολογισμούς (συχνότητα).

Το επόμενο βήμα είναι η μελέτη της συναρπαστικό κόσμο των δονήσεων - ένα απλό πείραμα για να καθορίσει τις παραμέτρους του αντικειμένου μας - το εκκρεμές. εκκρεμές συσκευή είναι πιο εύκολο να το πουθενά - μπάλα νήματα, το σημείο της ανάρτησης. Πώς να βρείτε το πλάτος των ταλαντώσεων του εκκρεμούς; Ναι, τόσο εύκολο, σε αυτή την εμπειρία, όπως λένε, και η κουζίνα θα μπορούσε να κάνει. Τα πάντα είναι εύκολο (εντός ορισμένων ορίων). Το αρχικό πρόβλημα: υπάρχει ένα εκκρεμές ανασταλεί από το ανώτατο όριο - ένα μεταλλικό δίσκο επί του νήματος. Μας ενδιαφέρει η αξία των αποκλίσεων του δίσκου από τη θέση ισορροπίας. Όταν ακίνητο εκκρεμές κάνει μια σημείωση του σημείου ισορροπίας στον τοίχο, ή σε ένα σύνολο πίσω από μια οθόνη χαρτί. Σπρώξτε το δίσκο. Το εκκρεμές θα αρχίσει να ταλαντώνεται, και η σκιά του δίσκου θα «σύρει» πορείας στην οθόνη. Η μετακίνηση του stick (μπορείτε να το μολύβι) στην οθόνη, θα βρείτε το τελευταίο σημείο, όταν η σκιά των ταλαντώσεων στο ακραίο σημείο του κλεισίματος του δείκτη μας, και να κάνει ένα σημάδι. Η απόσταση από το σημείο ισορροπίας με το σήμα και το πλάτος των ταλαντώσεων του εκκρεμούς βούληση. Είναι αλήθεια ότι είναι εύκολο; Και ποιος θα αμφιβολία.

Φυσικά, είναι δυνατόν να «εκσυγχρονίσει» το πείραμα με ηλεκτρονικά κουδούνια και αισθητήρες σφυρίχτρες φωτογραφία ή να χρησιμοποιήσετε ένα laser μετρητή απόστασης, να μετρήσει μέχρι και μερικές ελκυστικές ψηφία μετά την υποδιαστολή, αλλά τίποτα δεν μπορεί να αλλάξει η ουσία της - μια μέτρηση είναι η μεγαλύτερη απόκλιση του εκκρεμούς από τη θέση ισορροπίας, δηλαδή, μετρηθείσα πλάτους. Το έργο που έχουμε την εμπειρία για να ανακαλύψετε εύκολα ένα «μυστικό» του εκκρεμούς - το πλάτος ταλάντωσης εξαρτάται μόνο από τις αρχικές συνθήκες, δηλαδή, στην πραγματικότητα η ισχύς του πρώτου παλμού, ο οποίος έχει σπάσει ισορροπίας ή αρχική ενέργεια που διαβιβάζουν ταλαντούμενο σύστημα, όταν το εκκρεμές εκτρέπεται από μια ορισμένη γωνία από τη θέση ισορροπίας του.