kényszerrezgés
1. tisztázzák, milyen energia átalakulások zajlanak a rezgések az inga rugó (lásd. Ábra. 80). Évi tavaszi feszültség nő, és a potenciális energiát a maximális feszültség beállítása = Ep.
Ha mozog a rakomány az egyensúlyi helyzetbe a potenciális energia a rugó csökken, és a kinetikus energia súlya megnő. Az egyensúlyi állapot kinetikus energia Ek = maximális terhelés. és a potenciális energia a rugó nulla.
Amikor összenyomjuk a rugót növeli a helyzeti energia és a mozgási energia a tömeg csökken. Maximális tömörítés a rugó potenciális energiája maximális, és a kinetikus energia súlya egyenlő nullával.
Ha figyelmen kívül hagyjuk a súrlódási erő, akkor bármikor összege potenciális és kinetikus energia állandó marad
A jelenléte a súrlódási erő fordított energia munka elvégzésére ellen ez az erő, az oszcilláció amplitúdója csökken, és a rezgéseket csillapítani.
Így a szabad rezgések az inga miatt bekövetkező kezdeti energia tartalék mindig csillapítani.
2. Felmerül a kérdés, hogy mit kell tenni annak érdekében, hogy rezgések nem állt az idő múlásával. Nyilvánvaló, csillapítatlan rezgések kiegyenlítéséhez szükséges energia veszteséget. Ezt meg lehet tenni a különböző módon. Tekintsük az egyiket.
Nagyon jól tudja, hogy a rezgések a swing nem fakulnak, ha folyamatosan nyomja, t. E. eljárni velük néhány erő. Ebben az esetben a rezgések a swing már nem szabad, akkor kerül sor a hatása alatt egy külső erő. A munka ennek külső erő csak kompenzálja az energiaveszteség A súrlódás okozta.
Engedje meg, hogy mi legyen a külső erő? Tegyük fel, hogy a nagysága és iránya erők állandó. Nyilvánvaló, hogy ebben az esetben a rezgés megszűnik, mert a szervezet, miután elhaladtak az egyensúlyi helyzet, nem fog visszatérni hozzá. Következésképpen a nagyságát és irányát egy külső erő kell változtatni időközönként.
kénytelen rezgések úgynevezett lebegés jönne hatására külső erő periodikusan változó.
Erőltetett rezgések, ellentétben ingyen, előfordulhat bármelyik frekvencián. Frekvencia egyenlő gyakorisággal kénytelenek rezgések változik ható erő test, itt az úgynevezett sduchae vezetés.
3. Do tapasztalat. Felfüggesztése a kötelet, a rögzített állvány, több ingák különböző hosszúságú (ábra. 82). Elutasítás inga annak egyensúlyi helyzete és adja meg magát. Ez elvégzi szabad rezgések eljárva periodikus erő a kötelet. Kötél viszont hatással lesz a többi ingák. Ennek eredményeként minden ingák elvégzi erőltetett rezgések frekvenciája oszcilláció az inga A.
Látni fogjuk, hogy az összes ingák is oszcillál frekvenciája megegyezik a frekvencia A. azonban az inga lengése a rezgési amplitúdó de az inga C. kisebb, mint a rezgés amplitúdója az inga A. C. inga azonos hossza megegyezik a hossza az inga hinta A. nagymértékben . Következésképpen a legnagyobb rezgési amplitúdó inga természetes frekvenciája egybeesik a frekvencia a hajtóerő. Ebben az esetben azt mondjuk, hogy a rezonancia figyelhető meg.
Rezonancia jelenség, az úgynevezett hirtelen megnő a kényszerített oszcillációs amplitúdóját, amikor a frekvencia a hajtóereje a természetes frekvenciája a rezgő rendszer (az inga).
Resonance látható a swing, a swing. Most meg tudja magyarázni, hogy a swing erősebb lesz befolyással, ha nyomja a ritmust a saját változatokat. Ebben az esetben a frekvencia a külső erő egyenlő a frekvencia swing oszcilláció. Bármilyen nyomódnak a swing mozgás hatására csökkenést mutatott az amplitúdója.
4 *. Nézzük megtudja, mi az energia átalakítás történhet rezonancia.
Ha a frekvencia a hajtóereje eltér a természetes frekvenciája a rezgések a test, majd vynuzhdayuschayaya erőt fog irányulni a mozgás a test, majd ellene. Ennek megfelelően a munkáját ez az erő lesz negatív és pozitív. Általában a munka a hajtóerő etomsluchae kissé megváltoztatja a rendszer energiája.
Tegyük fel most, hogy a frekvencia a külső erő megegyezik a természetes frekvenciája oszcilláció a test. Ebben az esetben, az irányt a hajtóerő egybeesik az irányt a test sebessége, és a húzóerő úgy kompenzáljuk, hogy külső erő. A test változik csak az intézkedés a belső erők. Más szóval, a negatív munkahelyi erejével szemben a rezisztencia pozitív munkát a külső erők. Ezért ingadozások fordulnak elő a legnagyobb amplitúdót.
5. A jelenség rezonancia figyelembe kell venni a gyakorlatban. Különösen a gépek, a gépek alatt elvégezni kisebb ingadozások. Ha ezek gyakorisága rezgések egybeesik a természetes frekvenciája egyes részei a gép, a rezgés amplitúdója igen nagy lehet. Gép vagy támogatást, amelyen áll, megsemmisül.
Vannak esetek, amikor a rezonancia miatt szétesik repülőgép a levegőben tört propellerek hajók, vasúti sínek összeomlott.
Akadályozzuk meg a rezonancia lehet megváltoztatásával akár saját rendszere frekvencia vagy hálózati frekvencia, ami rezgéseket. Ebből a célból, például katonák áthaladó híd, nem megy fel, és ingyenes lépést. Ellenkező esetben, a frekvencia a lépések egybeeshet a lengések saját frekvenciája a híd, és az összeroppan. Ez történt 1750-ben Franciaországban, amikor a híd hossza 102 m, láncon lógó, vett egy különítménye katonák. Egy ilyen eset történt 1906-ban Szentpéterváron, az átmenet a híd a folyón Egyiptom Fontanka felderítő zászlóalj jelentése egyértelmű lépés lovak egybeesett gyakorisága oszcilláció a hídon.
mozgó vonatra hidak megelőzésére rezonancia lassú vagy nagyon gyors pálya a kerekek az ütésszám sínillesztés szignifikánsan alacsonyabb volt, vagy jelentősen magasabb, mint a frekvencia a híd saját rezgések.
A rezonancia jelenség nem mindig káros. Néha hasznos lehet, mert lehetővé teszi, hogy még a segítségével egy kis erő nagy növekedést a rezgések amplitúdójának.
Ez alapján a jelenség a rezonancia hatása eszköz, amely lehetővé teszi, hogy mérje a rezgési frekvenciája. Ez a készülék az úgynevezett frekvencia számláló. Munkája is szemléltetik a következő kísérletet. A centrifugális gép modell rögzített frekvenciamérő, amely egy sor lemez (szárnyak) különböző hosszúságú (ábra. 83). A végén a lemezeket ón doboz, fedett fehér festékkel. Meg kell jegyezni, hogy amikor a gép kezeli a forgási sebesség a különböző lemezek jönnek a swing. Kezdik oszcillálni a lemezt, a természetes frekvenciája, amely egyenlő a forgási frekvencia.
Tesztelje tudását
1. Mi határozza meg az amplitúdó a szabad rezgések egy rugó inga?
2. e tartani egy konstans amplitúdójú az oszcilláció egy inga súrlódási erők?
3. Mi az energia átalakulások során fellépő vibrációt a tavaszi inga?
4. Miért van a szabad rezgések csillapodnak?
5. Mi nevezzük kényszerrezgés? Adjon példákat kényszerrezgés.
6. Az úgynevezett rezonancia?
7. Hozd káros rezonancia létezésének példa. Mit kell tenni, hogy ne jöjjön létre rezonancia?
8. Egy példa a rezonancia jelensége.
1. Töltse ki a táblázat 14. írásával bele, amely erő hat a rezgő rendszer, ha azt teszi szabad vagy kényszerített rezgések; Mi az a frekvencia és az amplitúdó ezen rezgések; ezek csillapított, vagy nem.