Ako sa zobrazuje amplitúda oscilácie? Ako zistiť amplitúdu?

Obsah:

Ako sa zobrazuje amplitúda oscilácie? Ako zistiť amplitúdu?
Ako sa zobrazuje amplitúda oscilácie? Ako zistiť amplitúdu?
Anonim

Od siedmeho ročníka sa v školách začína vyučovať téma ako „Mechanické vibrácie“. Počnúc OGE a končiac jednotnou štátnou skúškou možno túto tému vysledovať v mnohých skúškach a vstupných testoch. Jeho dôležitou súčasťou je štúdium pojmu amplitúda kmitov. Na začiatok sa preto oboznámme s tým, čo je to amplitúda kmitov a ako sa amplitúda kmitov označuje vo fyzike, pretože časom sa na mnohé zabúda a tejto premennej sa z nejakého dôvodu venuje na mnohých školách najmenšia pozornosť.

Aká je amplitúda oscilácie?

Amplitúda fluktuácií je maximálna možná odchýlka alebo posun hodnoty nahor alebo nadol od rovnovážnej polohy alebo od priemernej hodnoty. Napríklad pre pružinové kyvadlo je rovnovážna poloha záťažou spočívajúcou na pružine a keď sa začne pohybovať, nadobudne určitú amplitúdu, ktorá je určená napätím alebo stlačením pružiny.

Pre matematické kyvadlo je to o niečo jednoduchšie - maximálna odchýlka záťaže od pokojovej polohy - to je amplitúda kmitov.

Bpričom amplitúda kmitov rádiových vĺn je presne vypočítaná ako odchýlka od priemernej hodnoty.

Teraz prejdime k písmenu, ktoré označuje amplitúdu oscilácií.

Označenie

V siedmom ročníku sa deti učia označovať amplitúdu kmitov jednoduchým písmenom „A“. Napríklad: A=4 cm, to znamená, že amplitúda je štyri centimetre.

Ale už v ôsmom ročníku sa žiaci učia niečo ako mechanická práca a práve ona sa vo fyzike označuje písmenom „A“. Študenti začínajú byť v týchto hodnotách zmätení a v 10. až 11. ročníku nemajú jasnú predstavu o tom, ako sa vo fyzike označuje amplitúda oscilácií.

V prípade pružinových a matematických kyvadiel je najlepšie zapísať amplitúdu z hľadiska maximálnych hodnôt. To je Xmax. znamená maximálnu odchýlku od rovnovážnej polohy. Napríklad Хmax.=10 cm, to znamená, že pružina sa voliteľne natiahne maximálne o 10 cm. Toto bude amplitúda oscilácie.

V 11. ročníku študujú absolventi elektromagnetické oscilácie. A dochádza k kolísaniu náboja, napätia a sily prúdu. Aby bolo možné zaznamenať amplitúdu napätia, je obvyklé ju označiť ako maximálnu hodnotu. Za poplatok a iné množstvá.

Ako nájsť amplitúdu fluktuácií?

Swing graf
Swing graf

Pri problémoch s nájdením amplitúdy sa zvyčajne zobrazí graf podobný tomu, ktorý je znázornený na obrázku vyššie. V tomto prípade bude amplitúda maximálnou hodnotou pozdĺž zvislej osi Y. Amplitúda je zobrazená ako červená čiara.

Napríklad v tomtoNa obrázku je znázornený graf oscilácií matematického kyvadla.

graf s číslami
graf s číslami

Vediac, že amplitúda kmitania matematického kyvadla je maximálna vzdialenosť od rovnovážnej polohy, môžeme určiť, že maximálna hodnota X=0,3 cm.

Nájdite amplitúdu pomocou výpočtov nasledujúcimi spôsobmi:

1. Ak záťaž vykonáva harmonické kmity a v úlohe je známa dráha, ktorou telo prechádza, a počet kmitov, potom sa amplitúda nájde ako pomer dráhy k počtu kmitov vynásobený 4.

2. Ak je v úlohe uvedené matematické kyvadlo, potom pri známej maximálnej rýchlosti a dĺžke závitu môžete nájsť amplitúdu, ktorá sa bude rovnať súčinu maximálnej rýchlosti a druhej odmocniny pomeru dĺžky k zrýchlenie voľného pádu. Tento vzorec je podobný vzorcu pre periódu matematického kyvadla.

dobový vzorec
dobový vzorec

Používa sa iba maximálna rýchlosť namiesto 2p.

V rovniciach je amplitúda všetko, čo je napísané pred premennou kosínus, sínus alebo omega.

Záver

V tomto článku bolo povedané o tom, ako sa amplitúda oscilácií označuje a ako sa zisťuje. Táto téma je len malou časťou veľkého úseku oscilačných procesov, to však neznižuje jej dôležitosť. Koniec koncov, bez pochopenia, čo je amplitúda, nie je možné správne pracovať s grafmi a riešiť rovnice.

Odporúča: