Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Mõisted (võnkumine)". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
amplituud, pendel, herts, võnkeamplituud, täisvõngekovalentne side-ühiste elektronpaaride vahendusel aatomite vahele moodustuv keemiline side (mittemetalliline) aatommass-arv, mis näitab, mitu korda on ühe molekuli mass suurem kui aatommassiühik molekulaarne aine-molekulidest koosnev keemiline aine molekul-aine väikseim osake indeks- aine valemis esinev number võnkuva keha mudel-pendel võnkumine-liikumine, mis kordub kindla ajavahemiku järel algasend-pendli asukoht vaatluse alghetkel tasakaaluasend-koht, kus pendel peatub võnkumise lõppedes amplituudiasend-pendli asukoht, kus liikumise suund muutub täisvõnge-pendli käik ühest amplituudiasendist teise ja tagasi amplituud-võnkuva keha suurim kaugus tasakaaluasendist periood-ühe täisvõnke sooritamise kestus sagedus-näitab, mitu võnget teeb pendel ühes sekundis sagedus on üks herts, kui võnkuv keha sooritab ühe täisvõnke ühes sekundis. Sagedust tähistatakse tähega f ja mõõtühikuks on herts. Valem: sagedus=1/aeg Hz
Võnkumise arvuliseks iseloomustamiseks on võetud kadutusele amplituud, periood ja sagedus. Amplituudiks nimetatakse võnkuva keha suurimat kaugust tasakaaluasendist, mõõdetuna piki trajektoori. Amplituudi mõõdetakse pikkusühikutes. Perioodiks nimetatakse ühe täisvõnke sooritamise kestust. Perioodi mõõtühik on üks sekund. Sagedus näitab, mitu võnget teeb pendel ühes sekundis. Mida suurem on sagedus, seda rohkem võnkeid pendel ühes sekundis sooritab. Sagedus on võrdne võnkeperioodi pöördväärtusega. võnkesagedus = 1 %(jagada) võnkeperiood, f= 1%T Sageduse ühik on üks herts (Hz). Sagedus on üks herts, kui võnkuv keha sooritab ühe täisvõnke ühes sekundis. Sagedamini kasutatavad kordsed ühikud on:
b) Mõlemad on tasakaaluasendi tagasi. ümber. Laine korral ei jõuta alguspunkti tagasi. Laine ja võnkumine tekivad, kui keha viia tasakaaluasendist välja. Algasend: Pendli algasend on pendli asukoht vaatluse alghetkel. Laine korral ei kasutata mõistet algasend. Tasakaaluasend: 1) Pendli tasakaaluasend on asend, kus koormis seisab paigal. Selles asendis pendel peatub. Amplituud on null. 2) Laine korral on tasakaaluasend asend, kus laineamplituud on null ehk laine puudub. Näiteks tasane meri. Amplituudasend on asend (amplituudasendeid on 2), kus: 1) pendli koormis pöördub tagasi; 2) laine korral lainehari või lainepõhi, st lainehari on laine kõige kõrgem punkt, so asend, milles tõusev laine muutub langevaks laineks ja vastupidi. Amplituud on pendli ja laine korral maksimaalne hälve ehk
..............................................................................3 Võnkliikumine.......................................................................................4 Pendli võnkumine..................................................................................5 Võnkumise sumbumise katse........................................................5 Võnkesüsteem......................................................................................6 Matemaatiline pendel.............................................................................6 Impulsimomendi jäävuse seadus...........................................................................7 Foucault pendel.....................................................................................................8 Pendlite süsteem(Bioloogiline kell)........................................................................9 Kokkuvõte........................................................................
MEHAANIKA Võnkumine. Tatjana Tambovtseva Kohtla Põhikool 2013 Võnkumine liikumine, mis kordub teatud ajavahemiku jooksul Näiteks: kellapendli liikumine puuoksad tuules kitarrikeel, kui seda tõmmata kiikuv laps Suurused, mis iseloomustavad võnkumist Tasakaaluasend Amplituudasend Täivõnge Periood Sagedus Amplituudasend Amplituudasend Amplituud ja tasakaaluasend Tasakaaluasendis püsib pendel paigas. Amplituudasend pendli asend, kuhu koormis pöördub tagasi. Amplituud kaugus tasakaaluasendist amplituudasendini. Täisvõnge ja võnkeperiood Täisvõnge pendli liikumine ühest amplituudasendist teise ja tagasi. Võnkeperiood ehk periood täisvõnke sooritamiseks kulunud aeg. Tähis: T
Raadius R;r meeter m Pöördenurk radiaan; (kraad) rad; (deg) joonkiirus v m/s nurkkiirus radiaani sekundis rad/s sagedus f; pööret/sekunids; herts Pööret/s Hz Periood T sekund s Ringliikumine- Punktmassi liikumist ringjoonelisel trajektooril, kui keha läbib võrdsetes ajavahemikes võrdsed kaarepikkused. Pöördliikumisel (pöörlemine) asub telg, mille ümber liikumine toimub kehas sees. Pöördenurk-Nurk mille võrra võrra pöördub ringjooneliselt liikuvat keha ja trajektoori
Faas ehk võnkefaas on võnkeperioodi iseloomustav suurus. Mõõdetakse kraadides (1° = (/180) rad) või radiaanides. Täisperiood on 360° ehk 2 radiaani. Kui kaks võnkumist on vastandfaasis, siis ühe faasinihe teise suhtes on pool perioodi (180° ehk radiaani). Faas on tsüklilise võnkeprotsessi hetkeseisund. Faas tähendab järku, olekut. See näitab, missuguses faasis ehk seisundis tsükkelprotsess parajasti on. Pendli kiikumises näiteks näitab faas, kas pendel on parasjagu maksimaalses hälbes, tasakaaluasendis või kusagil seal vahepeal, samuti iseloomustab faas, kus pool tasakaaluasendist pendel hetkel viibib. Võnkumisvõrrandis on faas võnkumist iseloomustavas funktsioonis argument, mida loetakse kokkuleppelisest alghetkest või nullpunktist. Tavaliselt mõõdetakse faasi nurkmõõdus. kus s(t) on hälve tasakaaluasendist, on nurkkiirus, t on aeg ning f on sagedus. Siinuse
Jakob Westholmi Gümnaasium Pendlid ja võnkliikumine. referaat Eliise Põldma 8.b klass Tallinn 2009 Sisukord · Mis on võnkliikumine? · Lained. · Pendlid: Matemaatiline pendel. Ühendatud pendlid. 2 Mis on võnkliikumine? Võnkliikumine ehk võnkumine on hästi tuntud. Võnguvad puuoksad, kellapendel jne. Võnkumine on liikumine, mis kordub kindla ajavahemiku järel. Võnkumise uurimiseks võid teha katse. Tarvis on 1m niiti, koormus (milleks sobib kas või lusikas), mõõtejoonlaud ja kell. Seo koormus niidi külge ja kinnita niidi teine ots mingi liikumatu eseme külge. Kui oled
Pöördenurk radiaan; (kraad) rad; (deg) joonkiirus v m/s nurkkiirus radiaani sekundis rad/s sagedus f; pööret/sekunids; Pööret/s herts Hz Periood T sekund s Ringliikumine: Punktmassi liikumist ringjoonelisel trajektooril, kui keha läbib võrdsetes ajavahemikes võrdsed kaarepikkused. Ringliikumisel asub telg, mille ümber liikumine toimub kehast väljas, pöörlemise korral sees. Joonkiirus (ringjoonel liikumise kiirus) näitab, kui pika tee läbib keha mööda l
kiiruse muutumise kohta (liikumisgraafiku tõus) Võnkumise käigus toimub pidev energia muundumine. Võnkumised looduses ja tehnikas Võnkumised meie ümber Haavalehtede värisemine on puule kasulik Sundvõnkumist kasutatakse edasi liikumisega nt: Kala liigutab edasi liikumiseks saba Võnkuv pillikeel tekitab heli Pendlid Pendel võnkuva süsteemi füüsikaline mudel Matemaatiline pendel venimatu kaalutu niidi otsas riputatud punktmass T =2 l g T- võnkeperiood , l- pendli pikkus , g- vabalangemise kiirus Vedrupendel absoluutselt elastse vedru otsa riputatud punktmass T =2 m k m- keha mass , k- vedru jäikus Füüsikaline pendel suvalise kujuga jäik keha, mis saab rippudes võnkuda liikumatu punkti ümber Resonants Resonants- nähtus, kus välise mõju sageduse kokkulangemisel süsteemi
või täisvõnke tegemiseks. Tähis-T, ühik-1s. 2 r Keha kiiruse võib ühe ringi korral leida valemist v= ja nurkkiiruse valemist ω= T 2 või sagedust arvestades valemist ω=2π·f. T Tiirlemis-, pöörlemis- ehk võnkesagedus näitab mitu tiiru, pööret või võnget teeb liikuv keha ajaühikus. Tähis f või ν ja ühik 1Hz (loe herts). Sagedus on üks herts, kui igas sekundis tehakse üks täisring või täisvõnge. /Kui sagedus on f=5,3Hz teeb võnkuv keha igas sekundis 5,3 võnget./ Periood on sagedusega pöördvõrdelises sõltuvuses. See tähendab, et mida suurem on 1 1 sagedus, seda väiksem on periood. Valemina: T= f või f= T v2
järel. Pendli amplituudasendiks nimetatakse pendli asendit, kus koormis pöördub tagasi. Tasakaaluasendiks nimetatakse pendli asendit, kus koormis püsib paigal. Amplituudiks nimetatakse amplituudasendi kaugust tasakaaluasendist. Täisvõnkeks nimetatakse pendli liikumist ühest amplituudasendist teise ja tagasi samasse asendisse. Võnkeperioodiks nimetatakse ajavahemikku, mis kulub ühe täisvõnke sooritamiseks. Sageduseks nimetatakse täisvõngete arvu, mida pendel sooritab ühe sekundi jooksul. Võnkesagedus=1/võnkeperioodiga Sagedus=T F=1/T Sagedus näitab võngete arvu ühes sekundis. Sagedusühik on 1Hz. Sagedus on üks herts, kui pendel teeb ühe täisvõnke ühe sekundi jooksul 1Hz=1/1s Keha inertsus Keha mass on keha keha inertsust väljendav füüsikaline suurus. Keha inertsuseks nimetatakse keha omadust, millest sõltub tema kiirendus vastasmõjus teiste kehadega. Inertsuse kvantitatiivseks mõõduks on keha mass
need toimivad teineteisest sõltumatult. Faas = 0t + 0 - punkti ,,pöördenurk" suvalisel ajahetkel. Algfaas 0 võnkuva punkti ,,pöördenurk" hetkel t=0. Ringsagedus ehk nurksagedus (tähis ) on võnkuva keha 2 sekundi jooksul sooritatud võngete arv. Ühikuks on radiaan sekundis (rad/s). Amplituud Maksimaalne halve- Tähis x0, ühik m (meeter) Periood ühe täisvõnke kestus. x(t)= A0 sin(0t + 0) tähis T, ühik s (sekund) Matemaatiline pendel, selle võnkeperiood ; Foucalt pendel Matemaatiline pendel on pendli idealiseeritud mudel. 1. Kaalutu ja venimatu niit 2. Riputatud ainepunkt (punktmass) 3. Liigub etteantud tasandis 4. Liikumist ei pidurda takistusjõud T=2. Võnkeperiood sõltub ainult pendli õla pikkusest ja maa külgetõmbejõust ja ei sõltu punktmassi kaalust. Foucalt pendel pendel säilitab inertsiaalses taustsüsteemis oma võnketasandi. Füüsikaline pendel
koosinusfunktsiooni abil. •Faas – siiniuse argumendiks olev suurus. φ = ѡ t Mõõtühik: radiaan(rad) •Ring- ehk nurksagedus – suurus ѡ , mille tiirlemise jaoks on nurkkiirus. •Võnkuv süsteem omab nii kineetilist kui ka potensiaalset energiat. •Võnkumise käigus toimub pidev energia muundumine. 3. Võnkumised looduses ja tehnikas •Pendel – võnkuva süsteemi füüsikaline mudel. •Matemaatiline pendel – venimatu kaalutu niidi otsa riputatud punktmass. Valem: •Vedrupendel – absoluutselt elastse vedru otsa riputatud punktmass. Valem: •Füüsikaline pendel – suvalise kujuga jäik keha, mis saab rippudes võnkuda liikumatu punkti ümber. Valem: •Resonants – nähtus, kus välise mõju sageduse kokkulangemisel süsteemi vabavõnkumise sagedusega suureneb võnkeamplituud. 4. Lained •Laine – võnkumiste edasikandumine ruumis. * Laine kannab edasi mitte ainet, vaid energiat.
Seda ajavahemikku ehk ühe täisvõnke kestust nimetatakse võnkeperioodiks. Võnkeperioodi tähis on T ja mõõtühikuks sekund [s]. Tavaliselt mõõdetakse ära aeg t, mille kestel sooritab võnkesüsteem N võnget ja arvutatakse võnkeperiood järgmisest valemist: · Võnkesagedus on ajaühikus sooritatud täisvõngete arv. Sagedust tähistatakse tähega f ja mõõtühikuks on herts [Hz]. Võnkesageduse arvutamiseks kasutatakse järgmist valemit: · Võnkuva keha kaugust tasakaaluasendist nimetatakse hälbeks. Hälve on pidevalt muutuv suurus ja sõltuvalt sellest, kummal pool tasakaaluasendit keha momendil asub, loetakse ta kas positiivseks või negatiivseks. Hälvet tähistatakse tähega x ja selle mõõtühikuks SI-süsteemis on meeter [m]. · Suurimat kaugust tasakaaluasendist ehk maksimaalset hälvet nimetatakse
Kesktõmbekiirendus on kiirusega alati risti ning vektorina suunatud ringjoone keskpunkti. ak = v2/ r , ak = 2 r Nurkkiirus näitab, kui suur pöördenurk läbitakse ajaühikus. = / t . Nurkkiiruse SIühik on üks radiaan sekundis (1 rad/s). Seda ühikut esitatakse lühidalt kujul 1 s1. Periood on ajavahemik, mille jooksul läbitakse üks täisring. T , = 2 / T, T=2 / Sagedus v või f näitab võngete arvu ajaühikus. Sageduse SIühikuks on herts (1 Hz = 1/s). Üks herts on üks võnge sekundis. Sagedus ja periood on teineteise pöördväärtused: f = 1 / T, = 2 v e f= /2 Hälve kaugus tasakaaluasendist antud ajahetkel Võnkeamplituud suurim kaugus tasakaaluasendist e max hälve , ühik on m. Võnkeperiood 1 täisvõnke kestust nim, T, sek, f=1/T=N/t Võnkumine- on liikumine, mis kordub perioodiliselt edasitagasi sama trajektoori mööda, võnkumised võivad olla vabad, sunnitud, sumbumatud ja sumbuvad.
süsteemi mehaanilise energia kogusumma ei muutu Energia jäävuse seadus Süsteemi koguenergia E võib muutuda üksnes süsteemise juurde antus või süsteemilt ära võetud energiakoguse võrra. Isoleeritud süsteemis koguenergiat ei saa muuta 5.Võnkumine ja lained Võnkumiseks nimetatakse perioodiliselt korduvat liikumist. Võnkumist iseloomustavad võnkeperiood ja sagedus. Sageduse tähis on f ja ühik herts (Hz). 1Hz= 1s-1 (üks täisvõnge sekundis). Perioodi tähis on T , ühik sekund (s). Periood näitab ühe täisvõnke sooritamiseks kulunud aega Harmooniline liikumine kordub kindlate ajavahemike järel ja toimub siinuseliselt (võnke graafikuks on sinusoid ). Harmoonilist võnkumist saab kirjeldada funktsioonina xm on võnke amplituud ehk maksimaalne hälve, φ on algfaas ja ω nurkkiirus (rad/s). Kuna nurkkiirus on võrdeline võnkesagedusega, nimetatakse teda ka nurksageduseks.
kasvab. ● Süsteemi potentsiaalse energia suurenemine on võimalik üksnes välisjõudude töö arvelt. 13. Võnkumise mõiste. ● võnkumine- keha,aine või välja mingi omaduse koruduv pidev muutumine taskaaluolekust ühele ja teisele poole. ● võnkumisel on perioodiks aeg, mille jooksul toimub üks võnge ehk osa võnkumisest, kus ainult alguses ja lõpus on võnkuv omdus sama suuruse ja muutumise suunaga. ● mehaaniline võnkumine- nt pendel.- keha asend muutub ning võnkuvaks suuruseks on keha asendit iseloomustav koordinaat(kaugus või nurk) ● elastne võnkumine- elastse keskkonna rõhk antud punktid muutub. See leiab aset nt heli levimisel õhus või veel tihendustena. 14. Võnkumisi iseloomustavad suurused (mõiste tähis, mõõtühik) hälve, amplituud, periood, sagedus ● Hälve- pidevalt muutuv suurus ja sõltuvalt sellest, kummal pool tasakaaluasendit keha momendil asub, loetakse kas pos. või negatiivseks
VALEMID: Kiirus : v=s/t (teepikkus/aeg) Aeg: t=s/v Teepikkus: s=v*t Võnkesagedus: f=1/T (1 / võnkeperioodiga) 1. Liikumist, kus keha kiirus ei muutu nimetatakse ühtalseks liikumiseks. Liikumist, kus keha kiirus muutub, nimetatakse mitteühtlaseks liikumiseks. 2. Kui kaaslane on seljaga vastu posti ning lükkab sind siis sina liigud edasi rulluiskudel. Ehk tõuke tulemusena hakkad sa liikuma. Kaaslane võib ka sind peatada kui sa tema poole sõidad. 3. Pendel liigub võnkliikumisega [ühelt poolelt teisele (amplituudasend) liikumine] 1. Sagedus näitab võngete arvu ühes sekundis. 5.Sageduse ühik on 1Hz, tähis on f ( f=1/T) 1. Kui vedrukaalule otsa riputada mõõdetav keha, siis raskusjõu tõttu venib vedru seda rohkem välja, mida suurem on keha mass. 1. Raskema keha massiga kiirus muutub vastastikmõjus vähem. 1. Kui sa oled kergem kaaslasest ning ta lükkab sind siis sinu keha kiirus muutub. 1
x=x 0∗sinωt *Nimetatakse faasiks (rad) – φ = ωt *Avaldatakse: 2π φ=ωt=2 πft= t T *Ring- ehk nurksagedus = ω *Võnkumise graafikut nimetatakse sinusoidiks *Võnkuv süsteem omab ni kineetilist kui ka potentsiaalset energiat Võnkumised looduses ja tehnikas Pendel – Võnkuva süsteemi füüsikaline mudel. Matemaatiline pendel – Venimatu kaalutu niidi otsa riputatud punktmass T =2 π √ l g Vedrupendel – absoluutselt elastse vedru otsa riputatud punktmass T =2 π √ m k Füüsikaline pendel – suvalise kujuga jäik keha, mis saab rippudes võnkuda liikumatu punkti ümber. T =2 π √ 2l 3g
1. Mehaaniline võnkumine on liikumine mis kordub võrtsete ajavahemike järel mööda sama teed edasi-tagasi 2. Vaba võnkumine toimub süsteemi siseste jõudude mõjul pärast keha välja viimist tasakaaluasendist. (pendel) 3. Sundvõnkumine toimub väliste jõudude mõjul. (õmblusmasin) 4. Harmooniliseks nim. Võnkumist, mille korral hälve sõltub ajast siinusfunktsiooni järgi (sinusoidaalselt) 5. Vabavõnkumine on sumbvõnkumine võnke amplituud aja jooksul väheneb. Hõõrdumise kiirus väheneb. 6. Hälve on võnkuva keha kaugus tasakaaluasendist. Tähis : x Ühik : meeter 7. Võnkeamplituud on suurim kaugus tasakaaluasendist. Tähis x0 Ühkik : meeter 8. Võnkeperiood ühe täisvõnke kestvus. Tähis : T Ühik : s Valem T=t/n 9. Võnkesagedus on sekundis tehtud täisvõngete arv. Tähis : f Ühik : Hz 10. Resonants on nähtus kus keha võnke amplituut järsult suureneb kui välise jõu mõjumise sagedus saab võrdseks keha omavõnkesagedusega. 11. Lai
Planeedid alates päikesest on Merkuur, Veenus, Maa, Marss, Jupiter, Saturn, Uraan, Neptuun. Päikesesüsteemia kehade tõmbejõud tagab süsteemi terviklikkuse. Maa atmosfäär muutub kõrgemal hõredamaks. Aastaajad vahelduvad, sest Maa pöörlemistelg pole tiirlemisasendiga risti. Võnkumiseks nim liikumist, mis kordub teatud ajavahemiku järel, keha läbib sama tee edasi-tagasi. amplituudasend on pendli asukoht, kus liikumise suund muutub ja pendel hakkab tagasi liikuma. Võnkeperiood (T)-ajavahemik, mis kulub ühe täisvõnke tegemiseks (s). T=t/n t-aeg n- võngete arv Võnkesagedus (V)- mitu täisvõnget teeb keha ühes ajaühikus (Hz). V=1/T amplituud on keha suurim kaugus taskaaluasendist. periood on ühe täisvõnke kestvus. sagedus näitab, kui mitu võnget tehakse sekundis. sagedus on võrdne võnkeperioodi pöördväärtusega. f=1/T ühik on Hz, üks herts on kui keha sooritab ühe täisvõnke sekundis. Laineks nim
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:
= - = = - () = ( + ), kontrollime kas sellises olukorras hakkab koormus võnkuma harmooniliselt..... 86. Vedrupendli võnkeperioodi valem. = 2 87. Matemaatilise pendli definitsioon. Matemaatiline pendel tähtsusetult väikese massiga niidi otsas rippuv punktmass. 88. Tuletage valem matemaatilise pendli võnkumise kirjeldamiseks väikeste nurkade korral. Tehke joonis. = = = = = [] = - { = - sin ( ) = () = ( + 0 ) = = 2 89. Matemaatilise pendli võnkeperioodi valem. = 2 90. Ostsillaatori definitsioon ja näited.
= 2f (seos nurkiiruse ja sageduse vahel) = (seos nurkiiruse ja joonkiirusevahel) Joonkiirus Joonkiirus on füüsikaline suurus, mis näitab läbitud kaarepikkust ajaühiku kohta. Põhivalem: = r Periood Perioodiks nimetatakse aega, mille jooksul piki ringjoont liikuv keha teeb ühe ringi (jõuab tagasi lähtepunkti) Sagedus Sagedus on sündmuste (füüsikas enamasti võngete, impulsside vmt) arv ajaühikus. Füüsikas mõõdetakse sagedust hertsides: 1 võnge sekundis on 1 herts (Hz). Kesktõmbekiirendus suunamuutusest tingitud kiirendus on suunatud keha trajektoori kõveruskeskpunkti poole, seega kiirusvektoriga risti, sellest ka nimi kesktõmbe kiirendus. Kesktõmbekiirendus sõltub trajektoori kõverusraadiusest ja keha liikumiskiirusest Võnkeperiood Võnkeperiood (tähis T) on väikseim ajavahemik, mille järel keha liikumine kordub. Ühikuks on sekund. Sundvõnkumine Juhul, kui võnkeringis rakendub perioodiliselt muutuv väline pinge on tegemist
amplituudiks Faas - Faas ehk võnkefaas on võnkeperioodi iseloomustav suurus. Mõõdetakse kraadides (1° = (/180) rad) või radiaanides. Täisperiood on 360° ehk 2 radiaani. Kui kaks võnkumist on vastandfaasis, siis ühe faasinihe teise suhtes on pool perioodi (180° ehk radiaani). Faas on tsüklilise võnkeprotsessi hetkeseisund. Faas tähendab järku, olekut. See näitab, missuguses faasis ehk seisundis tsükkelprotsess parajasti on. Pendli kiikumises näiteks näitab faas, kas pendel on parasjagu maksimaalses hälbes, tasakaaluasendis või kusagil seal vahepeal, samuti iseloomustab faas, kus pool tasakaaluasendist pendel hetkel viibib. Sagedus - Sagedus on võrdsete ajavahemike tagant korduvate sündmuste (füüsikas enamasti võngete, impulsside vmt) arv ajaühikus. Ringsagedus - Ringsagedus ehk nurksagedus (tähis ) on võnkuva keha 2 sekundi jooksul sooritatud võngete arvu. Ühikuks on herts. Vedrupendli võnkumine Fe=-kx, ma= -kx, md2x/dt2= -kx, Wp=kx2/2, Wk=mv2/2
õmblusmasina nõel, kui mootor vänta ringi ajab. 4. Selgita mõistet sumbuv võnkumine. Miks on looduses esinevad võnkumised sumbuvad? 4.Sumbuv võnkumine- kui süsteemi energiavaru lõppemisel lakkab võnkumine. Sest looduses on hõõrdumine. 5. Millised füüsikalised suurused võnkumist iseloomustavad ? 5. Võnkeperiood, sagedus. *6. Mida nim. võnkeperioodiks, mis ühikud, mis valem ? 6. Võnkeperiood ajavahenik, mille jookdul läbitakse üks täisvõnge või täisring. T ja sekund. T=t/N *7. Mida nim. sageduseks, mis ühikud, mis valem ? 7. Sagedus mitu täisvõnget või täisringi tehakase 1sek jooksul. f ja herts. f=N/t 8. Mille poolest erinevad võnkeamplituud ja hälve ? selgita. 8. Võnkeamplituud on max. hälve, hälve on võnkuva keha kaugus. Hälve on pidevalt muutuv suurus. 9. mida nim. resonantsiks ? kuidas tekib, kus kasutame ? 9. Resonants- võnkeamplituudi järsku kasvamist perioodilise välismõju sageduse kokkulangemisel
Võnkumine- perioodiline edasitagasi liikumist, mis toimub sama trajektoori mööda. Võnkesüsteem- vastastikmõjus olevate kehade süsteemi, milles tekib võnkumine. Vabavõnkumine- süsteemi sisejõudude mõjul toimuvat võnkumine. (niidi otsa riputatud kivi) Sundvõnkumine- süsteemiväliste jõudude mõjul toimuvat võnkumine. (kellapendel) Võnkeperiood- ühe täisvõnke sooritamiseks kulunud aeg. Võnkesagedus- ajaühikus sooritatud täisvõngete arv. Keha hälbeks nimetatakse võnkuva keha kaugust tasakaaluasendist. Võnkeamplituud- maksimaalne hälve. Harmooniline võnkumine-sellist võnkumist, mida saab kirjeldada siinus- või koosinusfunktsiooni abil. Harmoonilise võnkumise graafik on sinusoid. Võnkuv süsteem omab nii kineetilist kui ka potentsiaalset energiat. Amortisaatoreid kasutatakse auto vedrustuses, ja sumbuva võnkumisega on tegemist. Pendel-võnkuva süsteemi füüsikalist mudel. Matemaatiline pendel- venimatu kaalutu niidi otsas rippuv punktmass. Resonants näht
1. Mõisted: Pöörlemine keha ringliikumine ümber oma sisemise telje Tiirlemine keha orbitaalliikumine ümber teise keha Täisvõnge võnkuva keha (pendli) liikumine ühest amplituudasendist teise ja tagasi Periood aeg, mis kulub võnkuval kehal ühe täisvõnke tegemiseks Võnkumine nimetatakse, ühte osa perioodiliselt korduvatest liikumistest Vabavõnkumine kui võnkumine toimub süsteemsiseste jõudude mõjul Sunnitud võnkumine kui võnkumine toimub välise perioodilise jõu mõjul Hälve võnkuva keha kaugus tasakaaluasendist Laine võnkumise levimine keskkonnas Laine tüübid(näited) Ristlainetus: laine, mille korral keskkond liigub risti laine leviku suunale (nt. tiigivesi, tuult ei ole ja kivi kukub vette; merelaine; valgus ehk elektromagnetlaine) Pikilaine: laine, mis levib keskkonna võnkumisega samas suunas (nt. heli) Keralaine: laine, mis levib kõikides ruumi suundades (nt. granaat, ilutulestik)
Hz – sekundi pöördväärtus 1 f= T Mille poolest erineb hälve amplituudist? Hälve on kõrvalekalle tasakaaluasendist, amplituut on maksimaalne hälve (kõrvalekalle). Oska selgitada mõistete sumbuv võnkumine, sundvõnkumine mõiste sisu. Sumbuv võnkumine – kiirus ja ulatus hääbub aja jooksul nullini. Sundvõnkumine – võnkumine toimub mingi välise perioodilise jõu mõjul. Missugune pendel on matemaatiline pendel? Matemaatiliseks pendliks nimetatakse venimatu kaalutu niidi otsa riputatud punktmassi. Kas matemaatilise pendli võnkeperiood sõltub pendli massist? Missugustest füüsikalistest suurustest see sõltub? Matemaatilisel pendlil ei sõltu periood massist, vaid pendli pikkusest l ja vaba langemise kiirendusest g. T =2 π √ l g Selgita mõistet resonants. Kus see võib esineda?
f T f sagedus 1Hz SAGEDUS - Sagedus näiab ringliikumise korral ajaühikus sooritatavate võngete arvu. Võnkliikumise korral on sagedus täisvõngete arv, mida keha sooritab ajaühikus. Sageduse tähis on f, ühik on 1 Hz. Kasutatakse ka kordseid ühikuid, näiteks 1kHz, 1MHz. f=n f sagedus 1 Hz t n võngete arv t aeg 1s 1 Hz = 1 1 herts on selline sagedus, kui keha teeb ühe võnke sekundis. 1s Periood ja sagedus on teineteise pöördväärtused: T=1 f=1 T periood 1s f T f sagedus 1Hz SAGEDUSE ÜHIKUKS SI-süsteemis on 1Hz (herts). Ühik on tuletatud sageduse definitsioonvalemist. Sagedus näitab ajaühikus sooritatavate võngete/täisringide arvu. f=n f võnkesagedus 1 Hz
Hälve – võnkuva keha kaugus tasakaaluasendist Võnkeamplituud – maksimaalne hälve ehk suurim kaugus tasakaaluasendist (X 0; meeter) 3.2 Harmooniline võnkumine Harmooniline võnkumine – selline võnkumine, mida saab kirjeldada siinus- või koosinusfunktsiooni abil Faas – suurus, mis on võrdne nurkkiiruse ja aja korrutisega x = x0*sinW*t (W – ring- ehk nurksagedus) 3.3 Võnkumised looduses ja tehnikas Pendel – võnkuva süsteemi füüsikaline mudel Matemaatiline pendel – venimatu kaalutu niidi otsa riputatud punktmass T=2*pi*√l/g Vedrupendel – absoluutselt elastne vedru otsa riputatud punktmass T=2*pi*√m/k Füüsikaline pendel – suvalise kujuga jäik keha, mis saab rippudes võnkuda liikumatu punkti ümber Resonants – nähtus, kus välise mõju sageduse kokkulangemisel süsteemi vabavõnkumise sagedusega suureneb võnkeamplituud märgatavalt 3.4 Lained Laine – võnkumiste edasikandumine ruumis
Lased autod üks haaval alla ja võtad iga auto kohta aja (kehtib esimeselt platvormilt lastes ja ka teiselt). Arvutad välja kiiruse v= teepikkus/aeg. Edasi arvutad valemitega välja iga auto potentsiaalse energia (igal autol 1), siis kaks kineetilist energiat valemitega (kaks korda, mõlema kiiruse kohta. 3. Raskuskiirendus Millised tegurid mõjutavad pendli võnkeperioodi ja kuidas? *Gravitatsioon *Õhutakistus Kuna meil on kasutada matemaatline pendel, on õhutakistus tühine ja niit, mille otsas kuul on, on õhuke ja mitteelastne. Võnkeperiood on kineetlineenergia ja selletõttu on pidev energiakadu, kuna pendel käib edasi-tagasi. Miks peab võnkeamplituud olema väike? *Ajakadu vältimiseks *Mõõtmistulemuste paremaks täpsuseks Raskuskiirendus- vabalt langeva keha kiirenemine maa poolt tekitatava raskusjõu (gravitatsiooni) mõjul, sõltub geograafilisest laiusest). Miks sõltub raskuskiirendus geograafilisest laiusest?
annaabi.ee 
