Popis:
KMITY
Každý z nás dobre pozná detskú hojdačku a aj s ňou súvisiaci kmitavý pohyb, s ktorým sa radi oboznamujú deti od útleho veku. Tí starší dávajú prednosť hojdaciemu kreslu. My zamestnaní – obrazne povedané – kmitáme zase z domu do práce a nazad. Nuž, kmitanie nás sprevádza po celý život.
Kmity sú však naozaj naším každodenným spoločníkom. Kmitavý pohyb vykonávajú naše ruky pri chôdzi, naše hlasivky vždy pri hovorení a spievaní. Kým vyslovíme jednu hlásku, zakmitajú naše hlasivky aspoň stokrát. Kmitavý pohyb vykonáva blana nášho ušného bubienka pri dopade zvuku naň. Vďaka tomu počujeme. Kmitať môže luster, konár stromu, guľôčka zavesená na niti, kyvadlo kyvadlových hodín, ale aj zemská kôra. Kmitajú elektróny v televíznej anténe, vďaka čomu môžeme sledovať televízne vysielanie. Kmitajú aj atómy tuhej látky. Kmitavý pohyb vykonávajú rôzne časti strojov a mechanizmov a pod.
KMITY PRUŽNEJ SÚSTAVY
Kmity sa „radi priatelia“ s pružnými sústavami. Väčšina pružných sústav má jednu
spoločnú vlastnosť: Ak sústavu deformujeme, objaví sa pružná sila, ktorá je v oblasti
neveľkých deformácií tým väčšia, čím väčšia je deformácia. Pružná sila sa pritom snaží vrátiť
sústavu do rovnovážnej polohy. Práve táto okolnosť je priaznivá pre vznik kmitavého pohybu.
Príkladom jednoduchej pružnej sústavy je sústava znázornená na obr. 3.1. Vytvára ju
guľôčka a dve pružiny. Ak guľôčku vychýlime z jej rovnovážnej polohy v smere osi x, začne
na ňu pôsobiť pružná sila, ktorá je priamo úmerná výchylke x a ktorá mieri do rovnovážnej
polohy 0. Možno ju vyjadriť vzťahom...
Kľúčové slová:
kmity pružnej sústavy
dynamika kmitavého pohybu
rýchlosť a zrýchlenie pri harmonickom kmitavom pohybe
fyzikálne kyvadlo
matematické kyvadlo
zrýchlenie voľného pádu
tlmené kmity
Obsah:
- KMITY PRUŽNEJ SÚSTAVY
Dynamika kmitavého pohybu
Riešenie diferenciálnej rovnice netlmených kmitov
Na čo diferenciálna rovnica nemôžedať odpoveď?
Ďalšie poznámky o kmitavom harmonickom pohybe
Čo je to perióda?
Jedna perióda a dve frekvencie
Iba matematický rozmar?
Pružinové kyvadlo
Meranie tuhosti pružiny
Rýchlosť a zrýchlenie pri harmonickom kmitavom pohybe
Meranie zrýchlenia voľného pádu metódou kmitavého pohybu
Podoby sínusoidy
FYZIKÁLNE KYVADLO
Matematický opis pohybu fyzikálneho kyvadla
Konfrontačné meranie
Meranie momentu zotrvačnosti
MATEMATICKÉ KYVADLO
Meranie zrýchlenia voľného pádu
TLMENÉ KMITY
SKLADANIE KMITAVÝCH POHYBOV
Skladanie kmitavých pohybov na priamke
Skladanie navzájom kolmých kmitov
ROZKLAD ROVNOMERNÉHO POHYBU PO KRUŽNICI NA DVAKMITAVÉ POHYBY
Jednoduché pokusy na skladanie navzájom kolmých kmitov
Kyvadlo s dvoma periódami
VYNÚTENÉ KMITY
Matematické skúmanie vynútených kmitov
Rezonančná krivka
Niekoľko zaujímavostí okolo rezonancie
Problém z obkľúčeného Leningradu
Zrútenie mosta
Kyvadlo na televíznej veži
Vynútené kmity a zemetrasenie
Kritické obrátky
Vážny problém výrobných hál
Rezonancia a pohár
Drnčanie skla
Rezonancia, záležitosť nie len mechanická
Chcete sa bližšie oboznámiť s rezonančnou krivkou?
TORZNÉ KYVADLO
Teoretické riešenie kmitov torzného kyvadla