Preveden delovni zvezek (pdf format)

Raziskava 16.7: Veriga nihal
Devetindvajset dušenih nihal vzbuja zunanja
sila, sin(t). Vsako nihalo si lahko zamislimo
kot utež, pritrjeno na pod preko vzmeti.
Uteži med seboj niso povezane. Zaradi
predstavitve vidimo le eno vzmet. Ponovni
zagon.
Srednje nihalo, prikazano v rdeem, je v
resonanci z zunanjo silo. Ima naravno
frekvenco nihanja = 1 rad/s. Nihala na levi
imajo vzmeti z manjšo konstanto vzmeti,
tista na desni imajo vejo konstanto vzmeti. Animacija kaže, kako se ta skupina nihal odziva na
silo vzbujanja.
Animacija zaenja z vsemi nihali v mirovanju. Nihala se zanejo pomikati gor in dol, v prvih
nihajih sofazno s silo vzbujanja. Tako gibanje pa je le prehodno; kmalu pride do razlik v
magnitudah in fazah. Ker imajo nihala desno od središa višjo resonanno frekvenco, zaenjajo
prehitevati silo vzbujanja. Tista na levi zaenjajo zaostajati. eprav ta nihala niso med seboj
povezana, daje fazni odmik vtis potujoega valu. Po nekaj sto nihajih to prehodno obnašanje
izgine. Pojavi se resonanna krivulja, saj se apmlitude in faze posameznih nihal približajo
stacionarnemu obnašanju.
a. V ubeniku poiši primer resonanne krivulje (amplituda v odvisnosti od frekvence).
Kakšna je primerjava gibanja uteži v naši animaciji z resonanno krivuljo v ubeniku
Namig: glej tako amplitudo, kot fazo.
b. Kakšen uinek ima koeficient dušenja na gibanje uteži
c. Predpostavljaj, da ima vsaka krogla maso 1 kg in da je konstanta vzmeti na sredini enaka
1 N/m. Koliko se razlikujejo konstante vzmeti v sosešini
142