Harmooniline võnkumine (0)

Harmooniline võnkumine
*võnkumise all mõistetakse üldjuhul keha perioodilidt edasi-tagasi liikusmist teatud tasakaalu asendist ühele, kord teisele poole

• Mehaanilised võnkusmised:
  

1.1)vabavõnkumine -sisejõudude mõjul toimuvat võnkumist. Sellised võnkumised tekivad süsteemis pärast süsteemi tasakaaluolekust väljaviimist.( vedrupendel ,niitpendel)
1.2)sumbuvad võnkumised-pendli võnkumine sumbub teatud aja jooksul, see tähendab, et võnkumise amplituud aina väheneb, kuni võnkumine on lakanud
1.3)sundvõnkumine-toimub perioodiliselt mõjuva välisjõu toimel. Võnkesüsteem saab energiat juurde väljastpoolt süsteemi. Seda võnkumist põhjustavat perioodiliselt muutuvat jõudu nimetatakse sundivaks jõuks.
olenevalt sellest, millistele mõjudele on allutatud võnkuv süst.:
1)vabad e omavõnkumised-toimuvad süsteemis pärast seda kui süst. On saanud algtõuke ja jäetud siis omapead (niidi otsa viidud raskus)
2)ise-e autovõnkumised-sundvõnkumine, mille puhul võnkuv süst. Ise reguleerib oma võnkumist
3)parameetrilised võnkumised-sundvõnkumine, välismõju muudab perioodilidelt süsteemi mingit parameetrit

• Elastsujõu mõjul toimuvad võnkumised: vedrupendliks nim. Horisontaalsel vardal hõõrdevabalt vedru elastsusjõu mõjul toimuvaid võnkumisi(füüsikaline pendel )
  

Vastavalt hook´i seadusele on elastsusjõud suunatud tasakaaluasedi poole, max kaugus tasakaaluasendist on amplituut (A)
Võrdetegur k on arvuliselt võrdne
Fe=-k*deltax Fe=m*a -k*deltax=m*a a=-k*( delta )x/m
võrrand, võrdetegur ja miinusmärgi tähendus, kiirenduse suurus ja suund ????

• matemaatiline pendel-kaaluta ja absoluutselt venimatu niidi otsa riputatud ainepunkt .
  

Kui pendlikeha (koormise) mõõtmed on niidi pikkusest palju kordi väiksemad ja niidi mass koormise massiga nii väike, et neid suurusi võib arvestamata jätta, siis nimetatakse pendlit matemaatiliseks pendliks.
Iga niitpendel ei ole matemaatiline pendel. Matemaatiline pendel on võnkumise matemaatiline mudel, looduses seda ei esine. Mõne niitpendli võnkumine võib olla lähedane matemaatilise pendli võnkumisele.
at- tangentsiaalkiirendus, an- normaalkiirendus , kui need liita, saame kiirenduse, millega hakkab pendel tasakaaluasendi suunas liikuma
Matemaatilise pendli võnkumise periood:
Selgub , et matemaatilise pendli periood ei sõltu pendlikeha massist, vaid ainult pendli pikkusest l ja raskuskiirendusest g.

• Harmooniline võnkumine:
  

Kirus-selleks, et leida kiirust mingis faasi punktis, on vaja võtta harm . liikumise võrrandist esimene tuletis aja järgi v=A*w*cos(wt+e) e-fii vms v(max)=A*w
Kirendus-tuleb võtta kiiruse esimene tuletis aja järgi a=-A*w ²*sin(wt+e) a(max)=-A*w ²

• Sinusoidaalne võnkumine- punkt P asub ringjoonel, hakkab liikuma vastu kellaosuti suunda, liigub alla poole, sellega muutub ka tema projektsioon ekraanil bb, kui punkt P on läbinud pool ringjoont, siis on ta tagasi tasakaaluaasendis, edasi liigub allapoole ning jätkab niimoodi liikumist.
  

Ühtlaselt mööda ringjoont tiirleva punkti projektsiooni koordinaadi sõltuvis ajast on väljendatav siinusfunktsiooni abil. X=A*sin*w*t
faas - nurk, mis esineb argumendina võnkliikumise võrrandis ja mis määrab siinuseliselt muutuva suuruse väärtuse mistahes ajahetkel
ringsagedus
sagedus- on ajaühikus sooritatud täisvõngete arv
periood - lühim ajavahemik , mille möödudes liikuv keha pöördub tagasi algolekusse(1 täisvõnke kestvus)
Hälve-Võnkuva keha kaugus tasakaaluasendist
Ringsagedus ehk nurksagedus (tähis ω) on võnkuva keha 2π sekundi jooksul sooritatud võngete arvu. Ühikuks on herts .
Vedrupendel- Kinnitame spiraalvedru ühe otsa statiivile ja riputame vedru teise otsa koormise. Kui koormis on paigal, siis võrdub temale mõjuvate jõudude  - raskusjõu Fr ja vedru elastsusjõu Fe resultant nulliga (joonis 1.). Sellist asendit nimetatakse tasakaaluasendiks. Kui vedru otsas rippuv koormis tasakaaluasendist kõrgemale tõsta, siis vedru deformatsiooni vähenemise tõttu elastsusjõud väheneb, raskusjõud aga ei muutu.Nende kahe jõu resultant on suunatud alla, tasakaaluasendi poole (joonis 2.). Koormise liikumisel tasakaaluasendist madalamale vedru deformatsioon suureneb ja ja elastsusjõud kasvab, raskusjõud jääb jällegi endiseks. Resultantjõud on sel juhul suunatud üles, tasakaaluasendi poole .