Fyzika - prednáška 5.

1. Fyzika - prednáška 5. RNDr. Gibová, PhD.

2. Zopakujte si • Pohybová rovnica vyjadrená pomocou súradnice x pre posuvný pohyb na tvar ............ . • Rýchlosť HB je definovaná ako prvá derivácia ....... podľa ...... a zrýchlenie ako prvá derivácia ......... podľa ........ . • Kinetická energia posuvného pohybu závisí od ......... a .......... . • Elastická potenciálna energia pružiny je daná vzťahom .......... . • Zákon zachovania mechanickej energie hovorí, že súčet ............. a ..................... je ................ v každom bode konzervatívneho silového poľa.

3. 4. KMITY Mechanické kmitanie (oscilácia) – taký mechanický pohyb HB, pri ktorom je HB viazaný na rovnovážnu polohu a to tak, že pri svojom pohybe neprekročí konečnú vzdialenosť od tejto polohy. Oscilátor – zariadenie, ktoré vykonáva kmitavý pohyb. Frekvencia – počet kmitov za sekundu. Perióda – doba, za ktorú sa uskutoční jeden kmit. Periodický pohyb - pohyb, ktorý sa pravidelne opakuje. Harmonický kmitavý pohyb - pohyb, ktorý sa dá popísať funkciou sínus (kosínus).

4. 4. KMITY4.1 Netlmený harmonický kmitavý pohyb Netlmený harmonický kmitavý pohyb – pohyb oscilátora vplyvom pružných síl po priamke okolo rovnovážnej polohy. Výchylka kde A – amplitúda, w – uhlová frekvencia, j – počiatočná fáza.

5. 4. KMITY4.1 Netlmený harmonický kmitavý pohyb KONTROLKA:Častica vykonáva harmonický kmitavý pohyb s periódou T. V čase t = 0 s sa nachádzala v polohe x = - A. Rozhodnite, či sa v čase • t = 2T, • t = 1,5 T, • t = 1/4 T, bude nachádzať v bode o súradnici: x = A, x = - A, x = 0 alebo x bude z intervalu (-A, 0) alebo z intervalu (0,A).

6. 4. KMITY4.1 Netlmený harmonický kmitavý pohyb Rýchlosť Zrýchlenie KONTROLKA:V ktorej polohe bude mať oscilátor max. rýchlosť a akým vzťahom ju môžeme vyjadriť.

7. 4. KMITY4.1 Netlmený harmonický kmitavý pohyb Mechanická energia KONTROLKA:Vyberte správnu odpoveď: V rovnovážnej polohe je kinetická energia NHKP: a) najväčšia, b) najmenšia, c) je polovicou celkovej mechanickej energie.

8. 4. KMITY4.2 Tlmený harmonický kmitavý pohyb Tlmený harmonický kmitavý pohyb – pohyb oscilátora vplyvom pružných síl a odporovej sily prostredia. Substitúcia: 1.Slabé tlmenie Výchylka

9. 4. KMITY4.2 Tlmený harmonický kmitavý pohyb Útlm – podiel dvoch po sebe nasledujúcich výchyliek na tú istú stranu, medzi ktorými je časový interval T. Logaritmický dekrement útlmu Energia 2. kritické tlmenie 3. nadkritické tlmenie

10. 4. KMITY4.3 Vynútený harmonický kmitavý pohyb Tlmený harmonický kmitavý pohyb – pohyb oscilátora vplyvom pružných síl, odporovej sily prostredia a vynucujúcej sily. Výchylka Rezonancia – stav budeného kmitania, pri ktorom oscilátor kmitá s max. amplitúdou.

11. 4. KMITY4.3 Vynútený harmonický kmitavý pohyb KONTROLKA:Vyberte správnu odpoveď: • pri tlmenom harmonickom kmitavom pohybe sa uplatňujú len sily pružnosti, • rezonancia je jav, pri ktorom teleso vykmitne s minimálnou amplitúdou pri rezonančnej uhlovej frekvencii vynucujúcej sily, • pri slabom tlmení dochádza k úplnému utlmeniu kmitavého pohybu, • pri kritickom tlmení ručička meracieho zariadenia kmitá okolo meranej hodnoty.

12. 4. KMITY4.4 Skladanie kmitov Skladanie kmitov rovnakého smeru a) 2 HNKP rovnaká frekvencia, rôzne amplitúdy a fázové konštanty. Výchylka výsledného kmitavého pohybu I. II. b) 2 HNKP rovnaká amplitúda, rôzne fázové konštanty, rôzne frekvencie. Výchylka výsledného kmitavého pohybu