Ni studas pendolon - la amplekson de osciladoj

Inter la "eterna" temoj de la lerneja planlernejo pri fiziko, la sekcio de "hezito" estas eble la plej nostalagxa - ĉiam memoriĝas kun ia varma malgajo. Estas neprobabla, ke almenaŭ iu, memorante ĉi tiun temon, ne vidas, unue, tiktiketon, tikturon ... pendulum - la "plej gravan" aparaton de la fizika ĉambro. Vere, laboratoriaj pendoloj ne "tiktas", sed ilia klasika mezepoka ŝajno ĉiam diras, ŝvebante, ilia eterna tajlilo, tikli ... "ne pensu pri sekundoj malsupren". Kaj la tasko por ĉi tiuj senpremaj aparatoj estas montri klare, kio ĝi estas - fluctuoj.

Ni konas la mondon kaj vidas kiom signifas tiel simpla kaj nekomplika agado ĉirkaŭ ni. Fluctuación - ĉi Foucault pendolo, kaj horojn, kaj elektro, radio, televido, sono de la parolanto kaj preferataj mobilka - la tuta amaso da _oscillatory_ sistemoj. Nu, bone, memoru, kion oni instruis en la lernejo - la amplekso de osciladoj, formuloj, grafikaĵoj. Do, la hezito ... kaj kio ĝi estas?

Ĉio, kio ĉirkaŭas nin, estas "materialaj punktoj", kiuj, por iu kialo, ne sidas ankoraŭ. En la kaoso, la diversecon movado vibrojn nomita la procezo por kiu la materialo punkto, estas foje nomita la sistemo ĉiam revenas al lia ekvilibro pozicio kiam dekliniĝas de ĝi multfoje. En ĉi tiu kazo, la grando de la maksimuma devio de la ekvilibra punkto nomas la amplekso de la oscilaĵoj. La plej bona ilo por pruvi la mekanikaj vibroj, kompreneble, estas bona malnova pendolo - Kartvelio (pilko, disko aŭ vergo), malakceptita de fadeno. Fiksu ĝin senmova - kaj jen la stato de ekvilibro. Prenu la ŝarĝon aparte kaj liberigu kion vi vidas? Ĝuste, li komencos sian "tikturon": revenu al la ekvilibra pozicio, iri al la alia flanko, tiam denove revenu al la ekvilibra pozicio. Se la pendolo estas nenio por malhelpi, li estas maltrankvila denove deturnitaj al la flanko ... kaj tiel kontinue ĝis, pro la frotado forto, ĝi ankoraŭ ne haltis.

Tiel okazis, ke iu objekto, kiu havas masojn, dimensiojn kaj aliajn distingajn trajtojn necese enhavas aron de karakterizaĵoj, kiuj povas senĉese priskribi ĉi tiun "materialan punkton" tiel ke ĝia konduto de interago kun la medio estas antaŭvidebla, logika kaj komprenebla. Ĉi tiuj karakterizaĵoj de la pendolo estas la amplekso de la osciladoj kaj la periodo. Aliaj ofte uzataj parametroj estas derivitaj de la originalaj, ili estas ilia organika parto (fazo) aŭ la rezulto de aldona kalkuloj (ofteco).

La sekva paŝo en studi la fascinan mondon de oscilaĵoj estas la plej simpla eksperimento por determini la parametrojn de nia objekto - la pendolo. La aparato de la pendolo estas nenie pli simpla fadeno, pilko, punkto de pendado. Kaj kiel trovi la amplekson de osciladoj de tia pendolo? Estas tiel simpla, ke tia sperto, kiel ili diras, kaj en la kuirejo povus esti farita. Ĉio estas facila (ene de iuj limoj). La komenca tasko: estas pendolo pendigita de la plafono - metala disko sur la fadeno. Ni interesiĝas pri la kvanto de devio de la disko de la ekvilibra pozicio. Kun la fiksita pendolo, ni markas la ekvilibran punkton sur la muro, aŭ sur la papero-ekrano instalita malantaŭ ĝi. Premu la diskon. La pendolo komenciĝos oscili, kaj la ombro de la disko "desegnos" la trajektorion sur la ekrano. Movante la vandon (vi povas krajono) sur la ekrano, ni trovas la lastan punkton, kiam la ombro kun osciladoj ĉe la ekstrema punkto fermas nian punktilon kaj faras markon. La distanco de la punkto de ekvilibro al la marko estos la amplekso de la osciladoj de la pendolo. Ĉu ne malfacilas? Kaj kiu dubus.

Kompreneble, ĝi estas ebla al "modernigi" la eksperimento kun elektronikaj sonoriloj kaj fajfiloj foto sensores aŭ uzi laseron distanco metro, mezuri ĝis iuj allogaj figuroj post la dekuma punkto, sed nenio povas ŝanĝi lia esenco - mezuro estas la plej granda devio de la pendolo de la egalpeza pozicio, kio estas, La amplekso estas mezurita. En la eksperimento, kiun ni faris, estas facile trovi unu "sekretan" de la pendolo - ĝia amplekso dependas nur de la komencaj kondiĉoj, tio estas. Fakte de la forto de la unua ŝoko, kiu ĝenis la staton de ekvilibro aŭ la komencan energion transdonitan al la sistemo oscilante, kiam la pendolo estas malaperita de iu angulo de la ekvilibra pozicio.