vetvách stromu kymáca vo vetre , vĺn lapovanie na brehu , gumová lopta odrazí po chodníku – to všetko sú príklady kmitania ?. Naše životy – v skutočnosti , naše vlastné ja – sú vyplnené s osciláciou . Podľa zvuku , ktorý vyplní vzduch s chemickými látkami , ktoré vypĺňajú naše telá , systémy, ktoré oscilujú sú všade . Niekedy , systémy len reagujú na impulz , potom voľne oscilovať , ale niekedy , niečo , čo tlačí oscilačný systém . To núteného kmitania . Equilibrium
Všetky oscilácie sa vyskytujú v systéme , ktorý má určitú rovnováhu bodu, alebo rovnovážny bod . Hojdačka , napríklad, je perfektne vyrovnaná, keď visí dolu . Keď je hojdačka narušený z rovnováhy , reaguje na to , čo sa nazýva “ vratná sila . “ Vratná sila je práve to , čo znie ako : sila , ktorá sa snaží priviesť späť , alebo obnovenie rovnováhy systému . Vytiahnite hojdačka späť a nechať to ísť , a to sa bude pohybovať vpred , ale má zvláštnu energiu , ktorá tlačí priamo okolo rovnováhy ; potom sila začne tlačí dozadu . A tak ďalej . Oscilácie .
Bezplatne oscilácie
Ak dáš jedno stlačenie na hojdačke , bude to ísť dopredu a dozadu s pevnou úrokovou sadzbou , rýchlosťou, ktorá závisí na jeho dĺžke . Hodiny kyvadlo robí to isté . Piano string udrel kladivom , rock hodil do bazéna , gumová lopta za tepla z tabuľky – to všetko sú príklady systému, ktorý je vytlačené z rovnováhy jediným rýchlym impulz . Po impulzu , oscilácia systému prebieha bez vonkajšej pomoci . Frekvencia kmitania závisí iba na vlastnostiach systému . Tomu sa hovorí bez kmitania .
Núteného kmitania
Tlačenie hojdačka na jeho vlastnú frekvenciu vytvára najväčšiu odozvu . < P > Čo keď namiesto toho len dávať hojdačka jeden stisk , môžete dať push každé dve sekundy ? Pohyb hojdačke bude teraz závisieť nielen na dĺžke swingu , ale aj na frekvenciu a silu , s ktorou ste tlačí . To isté platí aj pre akékoľvek nútené kmitanie . Návrh systému v reakcii na pôsobiacu silu , nezávisí len na vlastnostiach systému , ako vo voľnom kmitania . Teraz je funkcia systému a použitej sily .
Resonance
Medzi najzaujímavejšie druhy nútené kmitanie dochádza vtedy , keď frekvencia aplikovanej sily zodpovedá vlastné frekvencie systému . Keď sila zodpovedá vlastnú frekvenciu , sa vytvorí stav nazývaný “ rezonancie . “ Keď ťaháš hojdačka , prirodzene aplikovať sily na rezonančnú frekvenciu, tlačí zakaždým hojdačka začína opäť dopredu . Viete , že je to spôsob , ako dostať najväčšiu odozvu od prúdu . Rovnaký druh správania je vidieť v každej vynútené kmitanie . Najväčší odpoveď zo systému je, keď je tlačený v blízkosti rezonancie . To platí pre všetko , od ihriska Hojdačky na rozhlasových prijímačov .