140 likes | 583 Views
Kód ITMS projektu: 26110130519 Gymnázium Pavla Jozefa Šafárika – moderná škola tretieho tisícročia. Oscilátor. Obsah. Pružinový oscilátor Dynamika kmitavého pohybu Kinematické veličiny I Kinematické veličiny II Analógia s pohybom po kružnici Kinematická rovnica
E N D
Kód ITMS projektu: 26110130519 Gymnázium Pavla Jozefa Šafárika – moderná škola tretieho tisícročia Oscilátor
Obsah • Pružinový oscilátor • Dynamika kmitavého pohybu • Kinematické veličiny I • Kinematické veličiny II • Analógia s pohybom po kružnici • Kinematická rovnica • Polohová energia pružinového oscilátora • Pohybová energia pružinového oscilátora • Perióda a frekvencia • Úlohy na precvičenie • Použité zdroje
Pružinový oscilátor os y Teleso zavesené na pružine zavesením závažia sa pružina predĺži: Fg = Fp závažie sa ustáli v rovnovážnej polohe m.g = k.x Fp os x Fg Do ťažiska závažia umiestnime začiatok vzťažnej sústavy – os x a os y.
Dynamika kmitavého pohybu Fg = FpFgFpFgFp Výsledná sila (zelená) smeruje vždy do rovnovážnej polohy. Výchylka (modrá) smeruje vždy od rovnovážnej polohy.
Kinematické veličiny I okamžitá výchylka – y výchylka z rovnovážnej polohy amplytúda výchylky – ymvýkmit Pre okamžitú výchylku a výslednú silu platí F = k . y
Kinematické veličiny II rýchlosť v zrýchlenie a v = max v = 0 v = 0 a = 0 a = max a = max
Analógia s pohybom po kružnici Súvislosť kmitavého pohybu s rovnomerným pohybom po kružnici:
Kinematická rovnica okamžitá výchylka y = ym sin t fáza kmitavého pohybu = t uhlová frekvencia (rad.s-1) = 2/T = 2f
Polohová energia pružinového oscilátora Polohová energia Ep – závislá od predĺženia pružiny:
Pohybová energia pružinového oscilátora Pohybová energia Ek– závislá od rýchlosti pohybu závažia
Perióda a frekvencia perióda: frekvencia:
Úlohy na precvičenie Harmonické kmitanie oscilátora je opísané rovnicou y = 8.sin4πt cm. Určte: amplitúdu výchylky, periódu, frekvenciu. Oscilátor vznikol zavesením závažia s hmotnosťou 5kg na pružinu, ktorá sa predĺžila o 10 cm. a) Určte tuhosť pružiny b) Určte periódu oscilátora. Teleso zavesené na pružine s tuhosťou 50 N.m−1 kmitá s periódou 0,1s. Určte hmotnosť telesa.
Použité zdroje Fyzika pre 2. ročník gymnázií, Svoboda a kol., SPN Bratislava 1985 http://m1.aimg.sk/tahaky/d_16510_7411.jpg http://www.ddp.fmph.uniba.sk/~koubek/UT_html/G3/kap5/5-6_soubory/image002.jpg http://radek.jandora.sweb.cz/f10_soubory/image010.gif http://lac.karlov.mff.cuni.cz/KmitMain/Kmitani/CasDiag.gif http://radek.jandora.sweb.cz/f10_soubory/image009.gif http://www.ddp.fmph.uniba.sk/~koubek/UT_html/G3/kap5/5-2_soubory/image004.jpg http://www.ddp.fmph.uniba.sk/~koubek/UT_html/G3/kap5/5-2_soubory/image002.jpg http://www.ddp.fmph.uniba.sk/~koubek/UT_html/G3/kap5/5-8_soubory/image006.jpg