Ruch drgajÃƒÂˆcy - WSiP

More documents

Recommendations

Info

54FALE MECHANICZNE10<strong>Ruch</strong> drgajcyPrzyjrzyjmy się jeszcze raz sprężynie, wzdłuż której rozchodzą się fale. Obserwacja będziełatwiejsza, gdy do jednego z jej zwojów przykleimy skrawek barwnej taśmy. Następnieprzyklejamy ten skrawek do innego zwoju i powtarzamy obserwację kilkakrotnie. Jaksię przekonasz – podczas rozchodzenia się fal każdy punkt ośrodka wykonuje drgania.Drgania obserwujemy na każdym kroku. Wykonuje je huśtawka, boja wrzucona do wody,ciecz wlana do U-rurki, zanim nie wyrówna poziomów, kładka nad strumykiem, po którejktoś przebiegł, potrącone gałęzie drzew, struna gitary. Kika przykładów ruchu drgającegoprzedstawiono na rycinie 10.1. Na pewno potrafisz podać jeszcze wiele innych.ARyc. 10.1. Huśtawka (A), wahadło zegara (B)i obciążnik na sprężynie (C) po wychyleniuz położenia równowagi wykonują drganiaBCDlaczego niektóre ciała – popchnięte – po prostu przesuwają się, a inne zaczynają wykonywaćdrgania? Co należy zrobić, aby spoczywający wózek wprawić w ruch drgający?10.1. Siły w ruchu drgającymPrzygotuj wózek do mechaniki (możesz zastąpićgo wrotką, a nawet samochodem-zabawką),dwie długie sprężyny lub gumy, dwa statywy.a. Zamocuj wózek między dwiema sprężynamiprzymocowanymi do statywów.b. Przesuń trochę wózek, lekko rozciągającjedną ze sprężyn i jednocześnie zmniejszającnaprężenie drugiej, i puść.c. Obserwuj ruch wózka aż do momentu,gdy się zatrzyma.pooenie równowagi
<strong>Ruch</strong> drgajcy55Wózek zamocowany między dwiema sprężynami pozostaje w spoczynku, dopóki działającena niego siły się równoważą. Takie położenie wózka nazywamy położeniem równowagi.Po wychyleniu z położenia równowagi wózek zaczyna wykonywać drgania.Łatwo zrozumieć, dlaczego tak się dzieje. Gdy przesuwamy wózek w lewo (ryc. 10.2A),prawa sprężyna zostaje bardziej rozciągnięta, więc działa na wózek większą siłą niżlewa sprężyna, i to powoduje ruch wózka w prawo. Wydawać by się mogło, że wózekzatrzyma się w położeniu równowagi i rzeczywiście tak by było, gdyby nie prędkość,jaką nabył pod działaniem siły. Teraz do zatrzymania wózka potrzebna jest siła o zwrocieprzeciwnym do prędkości i rzeczywiście taka siła pojawia się, gdy przesunie się onw prawo (ryc. 10.2B). Wózek zatrzyma się, ale sprężyna lewa będzie bardziej rozciągniętaniż prawa i cała sytuacja będzie powtarzała się okresowo.Wózek porusza się ruchem drgającym, ponieważ po wychyleniu z położenia równowagidziałają na niego siły zwrotne, czyli siły zwrócone przeciwnie do wychyleniawózka z położenia z równowagi.Apooenie równowagiBpooenie równowagiRyc. 10.2. Wychylenie wózka z położenia równowagi powoduje pojawienie się siły zwrotnej,ponieważ sprężyna z przeciwnej strony się naprężaPojawianie się sił zwrotnych jest również przyczyną ruchu drgającego obciążnika zawieszonegona sprężynie (ryc. 10.1c). Obciążnik pozostaje w spoczynku, dopóki działającana niego siła ciężkości równoważona jest siłą pochodzącą od rozciągniętej sprężyny.Wystarczy jednak wytrącić go z położenia równowagi – unieść go ku górze lub pociągnąćdo dołu – a zacznie wykonywać drgania. Gdy obciążnik znajduje się powyżej poziomurównowagi, wówczas sprężyna jest zbyt mało rozciągnięta, aby zrównoważyć siłę ciężkości,i wypadkowa siła działająca na ciało zwrócona jest w dół. W położeniach poniżejpoziomu równowagi nadmiernie rozciągnięta sprężyna działa siłą większą niż siła ciężkościi wypadkowa siła zwrócona jest ku górze.Powtarzanie drgań nie jest zbyt dokładne, bo za każdym razem zarówno wózek, jaki obciążnik coraz mniej wychylają się z położenia równowagi. Mówimy, że drgania mającoraz mniejszą amplitudę (ryc. 10.2).
Page 3 and 4: Spis treciJak korzystać z podręcz
Page 5: Cieplny przepyw energiiRuchy konwek
Page 9 and 10: Strojenie gitarypolega na odpowiedn
Page 11 and 12: Fale mechaniczne85SPRAWD, CZY POTRA
Page 13 and 14: Zjawisko zaamania wiata101Widzimy,

Ruch drgajÃƒÂˆcy - WSiP

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?