نحن ندرس البندول - اتساع التذبذبات

من بين المواضيع "الأبدية" للمناهج الدراسية في الفيزياء، قسم "تردد" ربما يكون أكثر الحنين - تذكر دائما مع نوع من الحزن الحار. ومن غير المرجح أن شخصا ما على الأقل، يتذكر هذا الموضوع، لا يرى، في المقام الأول، علامة القراد، علامة ... البندول - الجهاز "الأكثر خطورة" من غرفة الفيزياء. صحيح، والمختبرات بيندولومس لا "القراد"، ولكن مظهرها الكلاسيكية في القرون الوسطى دائما ما يقال، تمايل، والقراد الأبدية الخاصة بهم، لذلك القراد ... "لا تفكر في ثوان أسفل". والمهمة لهذه الأجهزة متواضع هو أن تظهر بوضوح ما هو عليه - التقلبات.

ونحن نعلم العالم ونرى كم يعني هذا العمل البسيط وغير معقدة من حولنا. التذبذب هو البندول فوكو، وعلى مدار الساعة، والكهرباء، والإذاعة، والتلفزيون، والصوت من المتكلم، والهاتف المحمول المفضل لديك هو مجموعة كاملة من أنظمة التذبذب. حسنا، حسنا، تذكر ما تم تدريسه في المدرسة - اتساع التذبذبات والصيغ والرسومات. لذلك، والتردد ... وما هو؟

كل ما يحيط بنا هو "النقاط المادية"، والتي، لسبب ما، لا يجلس لا يزال قائما. في هذه الفوضى من مجموعة متنوعة من الحركات، والاهتزازات هي العملية التي نقطة المادية، وأحيانا يقول النظام، يعود دائما إلى وضع التوازن، إذا كان ينحرف مرارا وتكرارا منه. في هذه الحالة، حجم الانحراف الأقصى من نقطة التوازن يسمى اتساع التذبذبات. أفضل جهاز لإظهار التذبذبات الميكانيكية، بطبيعة الحال، هو البندول القديم، نوع - تحميل (الكرة، القرص أو قضيب) علقت على المواضيع. إصلاحه بلا حراك - وهنا هو حالة التوازن. أخذ الحمل جانبا وإطلاق سراح ما تراه؟ صحيح، وقال انه سوف تبدأ له "القراد إلى القيام": العودة إلى وضع التوازن، تحيد إلى الجانب الآخر، ثم العودة مرة أخرى إلى وضع التوازن. إذا كان البندول لا تتدخل، ثم انه، لا يهدأ، سوف تتحول مرة أخرى جانبا ... وهكذا باستمرار، في حين، بسبب قوة الاحتكاك، وقال انه لا يزال لا يتوقف.

وهكذا حدث أن أي كائن يحتوي على كتلة وأبعاد وسمات مميزة أخرى يحتوي بالضرورة على مجموعة من الخصائص التي يمكن أن تصف بشكل لا لبس فيه هذه "النقطة المادية" بحيث سلوكها من التفاعل مع البيئة يمكن التنبؤ بها ومنطقية ومفهومة. هذه الخصائص من البندول هي اتساع التذبذبات والفترة. وتستمد المعلمات الأخرى المستخدمة بشكل متكرر من تلك الأصلية، فهي جزءها العضوي (المرحلة) أو نتيجة الحسابات الإضافية (التردد).

الخطوة التالية في دراسة عالم رائعة من التذبذبات هي أبسط تجربة لتحديد معالم كائننا - البندول. الجهاز من البندول هو في أي مكان أكثر بساطة-- موضوع، الكرة، نقطة تعليق. وكيفية العثور على اتساع التذبذبات من هذا البندول؟ انها بسيطة جدا أن مثل هذه التجربة، كما يقولون، وفي المطبخ يمكن القيام به. كل شيء سهل (ضمن حدود معينة). المهمة الأولية: هناك البندول علقت من السقف - قرص معدني على موضوع. نحن مهتمون في مقدار الانحراف من القرص من وضع التوازن. مع البندول الثابت، نحتفل نقطة التوازن على الحائط، أو على شاشة الورق المثبتة وراء ذلك. ادفع القرص. سوف البندول تبدأ في التأرجح، والظل من القرص سوف "رسم" مسار على الشاشة. نقل عصا (يمكنك قلم رصاص) على الشاشة، نجد النقطة الأخيرة، عندما الظل مع التذبذبات في أقصى نقطة يغلق مؤشرنا، وجعل علامة. المسافة من التوازن نقطة إلى علامة سيكون اتساع التذبذبات من البندول. أليس من الصعب؟ ومن سيشكك.

بالطبع، يمكنك "تحديث" التجربة مع الأدوات الإلكترونية مع أجهزة الاستشعار أو استخدام متر مسافة الليزر ، وقياس إلى الرقم المغري بالضبط بعد الفاصلة العشرية، ولكن لا شيء يمكن أن تغير جوهرها - يتم إجراء قياس أكبر انحراف البندول من موقف التوازن. يتم قياس السعة. في التجربة التي قمنا بها، فمن السهل لمعرفة "سر" واحد من البندول - اتساعه يعتمد فقط على الشروط الأولية، أي. في الواقع من قوة الصدمة الأولى التي اختلطت حالة التوازن، أو الطاقة الأولية المحولة إلى نظام التذبذب، عندما يتم تحريف البندول من قبل بعض زاوية من موقف التوازن.