آموزش آونگ - چگونه برای پیدا کردن دوره نوسان آونگ ساده

فرآیندهای مختلفی نوسانی که ما را احاطه، بسیار است که تعجب آور است - و چیزی است که نوسان وجود دارد؟ به سختی، چرا که حتی جسم کاملا غیر منقول، می گویند که یک سنگ، که هزاران سال است هنوز، هنوز در نوسان فرآیندهای - دوره گرم در طول روز، افزایش، و در شب سرد و انقباض. و نزدیک ترین مثال - درختان و شاخه ها - اعم خستگی ناپذیر تمام عمر خود را. اما پس از آن - سنگ، چوب. و اگر شما فقط باد محدوده فشار از 100 داستان ساختمان؟ مشخص شده است، برای مثال، که بالای برج Ostankinskaya است به جلو و عقب منحرف در 5/12 متر، به خوبی از هیچ آونگ 500 متر ارتفاع و تا آنجا که افزایش در اندازه ساخت و ساز مشابه از اختلاف درجه حرارت؟ در اینجا ممکن است برای طبقه بندی و لرزش از ماشین آلات و مکانیزم برج. فقط فکر می کنم، این هواپیما در آن شما پرواز به طور مداوم تغییر می کند. ذهن خود را تغییر نمی به پرواز؟ لازم نیست، چرا که نوسانات - آنها فقط می تواند در نظر گرفته شود و به کار بردن "خوبی برای" - جوهر از جهان اطراف ما، ما نمی توانیم از شر آنها خلاص شود.

به طور معمول، این مطالعه از مناطق پیچیده ترین دانش (و آنها فقط اتفاق نمی افتد) با مقدمه ای بر یک مدل ساده آغاز می شود. و یک ساده تر و قابل فهم تر برای مدل ادراک از روند نوسانی دارد، از آونگ وجود دارد. در اینجا این است، در این مطالعه از فیزیک، ما برای اولین بار این عبارت مرموز شنیدن - "دوره نوسان آونگ ساده" آونگ - موضوع و بار است. و آنچه این چنین آونگ خاص است - ریاضیات؟ بسیار ساده است، این آونگ پیش بینی شده است که موضوع کند وزن غیر قابل توسعه نیست، و نقطه مواد ارتعاش تحت تاثیر گرانش است. واقعیت این است که معمولا، با توجه به یک فرایند، برای مثال، ارتعاشات نمی تواند حساب به طور کامل کامل از ویژگی های فیزیکی مانند وزن، کشش، و غیره همه شرکت کنندگان در آزمایش. در همان زمان، نفوذ برخی از آنها در روند ناچیز است. به عنوان مثال، پیشینی آن قابل درک است که وزن آونگ و نخ کشش تحت شرایط خاصی هیچ اثر قابل توجه در دوره نوسان آونگ ریاضی است جزئی کوچک، به طوری که نفوذ خود را از نظر حذف شده است.

تعیین دوره نوسان آونگ، اگر نه به ساده ترین سختی شناخته شده این است: دوره - زمانی است که طول می کشد محل یک نوسان کامل است. بیایید یک علامت در یکی از نقاط شدید جنبش حمل بار. حالا هر بار که یک نقطه بسته است، و شمارش تعداد نوسانات کامل و توجه داشته باشید زمان، می گویند، 100 ارتعاشات. تعیین مدت زمان یک دوره ضربه محکم و ناگهانی است. ما انجام این آزمایش برای نوسان در یک هواپیما از آونگ در موارد زیر:

- دامنه های مختلف اولیه؛

- وزن بار متفاوت است.

ما نتایج خیره کننده در نگاه اول را دریافت کنید: در تمام موارد، دوره نوسان آونگ ساده بدون تغییر باقی مانده است. به عبارت دیگر، دامنه و جرم اولیه از نقطه نظر مواد در طول دوره انجام تاثیری ندارند. برای بحث بیشتر تنها یک حرکت نزولی است - چرا ارتفاع بار هنگام رانندگی تغییر و سپس نیروی بازگرداننده در امتداد مسیر متغیر است، که ناخوشایند برای محاسبات است. کمی تقلب - آونگ فشار نیز در جهت عرضی - آن آغاز می شود برای توصیف یک سطح مخروطی، دوره T چرخش یکسان باقی می ماند، سرعت حرکت در امتداد دور V - ثابت دور، که در طول آن حرکت می کند یک محموله S = 2πr، یک نیروی بازگرداننده کارگردانی در امتداد شعاع.

سپس ما دوره نوسان آونگ ساده محاسبه:

T = S / V = 2πr / V

اگر طول موضوع ل اندازه محموله به طور قابل توجهی بیشتر (حداقل 15-20 بار)، و زاویه موضوع تمایل کوچک است (دامنه کوچک)، ما می توانیم فرض کنیم که نیروی بازگرداننده P به F نیروی مرکز برابر است با:
P = F = M * V * V / R

از سوی دیگر، زمان نیروی بازگرداننده و ممان اینرسی بار برابر است، و پس از آن

P * L = R * (متر * گرم)، که به معنی در نظر گرفتن که P = F، معادله زیر: R * M * گرم / L = M * V * V / R

هنوز دشوار است برای پیدا کردن سرعت آونگ: V = R * √g / L است.

و در حال حاضر بیان بسیار برای اولین بار در دوره یاد داشته باشید و به جای ارزش سرعت:

T = 2πr / R * √g / L

پس از انتقال دوره فرمول بی اهمیت نوسان آونگ ریاضی را در قالب نهایی به شرح زیر است:

T = 2 π √ L / G

اکنون نتایج قبلا تجربی به دست از استقلال از دوره نوسان وزن بار و دامنه در یک صورت تحلیلی تایید شده است و به نظر نمی رسد می شود تا "شگفت انگیز"، آنها می گویند، به عنوان مورد نیاز است.

در میان چیزهای دیگر، درمان بیان دومی برای دوره نوسان آونگ ریاضی، شما می توانید یک فرصت بسیار عالی برای اندازه گیری شتاب جاذبه را ببینید. کافی است به جمع آوری یک آونگ مرجع در هر نقطه از زمین و برای اندازه گیری دوره ای از نوسانات آن است. و بنابراین، کاملا غیر منتظره، یک آونگ ساده و آسان به ما یک فرصت عالی برای مطالعه توزیع چگالی پوسته زمین، تا به جستجو در ذخایر معدنی زمین داده می شود. اما این داستان دیگری است.