Vabavõnkumise sagedust nim. võnkesüsteemi omasageduseks. Vabavõnkumine on näiteks vedru või niidi otsa kinnitatud koormuse võnkumine. Vedru otsa kinnitatud koormuse võnkumine. Sundvõnkumine Sundvõnkumiseks nim. võnkumist, mis toimub perioodiliselt mõjuva välisjõu toimel. Võnkesüsteem saab energiat juurde väljastpoolt süsteemi. Seda võnkumist põhjustavat perioodiliselt muutuvat jõudu nim. sundivaks jõuks. Isevõnkumine Nim. sumbumatut võnkumist, mis ei toimu perioodiliselt muutuva välisjõu toimel, vaid süsteemi endasse kuuluva energiaallika arvel. Isevõnkuva keha amplituud on ajast sõltumatu ja keha on energiaallikaga lühiajalises vastumõjus. Koosneb: võnkesüsteemist, energiaallikast ja tagasisideseadisest, mis reguleerib energiaülekannet energiaallikalt võnkesüsteemile. Harmooniline võnkumine On ühtlase ringjoonelise liikumisparalleelkiirte abil saadud projektsioon sirgele.
Töö teoreetilised alused Lihtsamaiks võnkumise liigiks on harmooniline võnkumine. Antud töös on selliseks võnkumiseks õjus. Vedru otsa riputatud koormis on tasakaaluasendis siis, kui temale mõjuv raskusjõud mg on suuruselt võrdne vedru elastsuskõuga kl : mg=kl kus k on vedru jäikus, l=l-l0 – vedru pikenemine koormise mg mõjul. Kui viia koormis tasakaaluasendist välja, siis tekib jõud, mis püüaab teda tuua tagasi tasakaaluasendisse. Selleks jõuks on vedru elastsusjõud F1 , mille suurus kasvab võrdeliselt koormise kaugusega tasakaaluasendist (hälbega x) ja suund on vastupidine hälbele (Hooke’i seadus): F1=-kx Jõu F1 mõjul hakkab koormis võnkuma. Energiakaudude puudumisel kestab võnkumine lõpmata kaua ja on harmooniline. Reaalses süsteemis pole mehaaniline energia aga jääv, seetõttu võn...
... on nähtus, mis seisneb induktsioonvoolu tekkimises juhis pööriselektrivälja tagajärjel. Endainduktsiooniks nim induktsiooni emj tekkimist juhis esineva elektrivoolu tugevuse muutumise tõttu. LI ie = - (nähtus) t Induktiivsus näitab endainduktsiooni elektromotoorjõu ja voolutugevuse muutumise kiiruse vahelist seost vooluringis. Isevõnkumiseks nim sumbumatut võnkumist, mille sagedus oleneb võnkeringi omadustest Koosneb: energiaallikas, ventiil, võnkesüsteem, tagasiside. Lenzi reegel induktsiooni emj on alati sellise suunaga, et vooluga seotud magnetväli takistab induktsioonvoolu esile kutsuva magnetvoo muutumist. Magnetvoog on suurus, mis võrdub magnetilise induktsiooni vektori mooduli, kontuuriga piiratud pinna pindala ja pinnanormaali ning induktsioonivektori vahelise nurga koosinuse korrutisega. = BdS S = BS cos = L I
o. At=Ao/n. Valemitest (9) ja (7) saadakse siis logaritmilise dekremendi arvutamiseks valem T A T ln o ln n (10) t At t Kui süsteemile ei mõju hõõrdejõud (r=0), siis võrrandid (4) ja (5) omandavad kuju: d2x x A o cos( o t ) , o2 x 0 ja dt 2 mis kirjeldavad sumbumatut harmoonilist võnkumist. Töö käik. Mõõtmised Võnkeperioodi sõltuvus koormise massist ja vedru jäikusest: a) Viie erineva massiga: mm l tt TT T2T2 kk ToT o N Nr. g cm s s s N/m s 1. 2. 3. 4. 5. b) Viie erineva vedruga:
Mah.takistust avaldab vahelduvvoolule kond., mis hakkab laadimise käigus toimima vooluallikana, mis takistab laadimist. Mah.takistus on pöördvõrdeline ringsageduse ja kond. mah. korrutisega. XC=1/C. Mah. takistuse korral jääb U I-st /2 võrra. Mah.takistust saab leida: XC=UC/I (UC -kond.katelde vahelisne pinge, I- vahelduvvoolu tug. ef. väärtus). Tähis XC, ühik Si-s 1. Vahelduvvoolugeneraator seade, millega on võimalik tekitada vahelduvoolu (siinuselist sumbumatut elektromag.võnkumist). Põhiosad: staator e. paigalseisev osa, mootor e. pöörlev osa. Tööpõhimõte: juhmemähis pannakse püsi- või elektromag. ümber pöörlema, liikumisel muutub mähise keerde läbiv mag.voog, selles tekib induktsiooni EMI (mähis koostatakse paljudest keerdudest, siis on EMI suurem) ja seega ka U selle otstel. Tänapäeval tehastes kasutatavates generaatorites pöörleb elektromag. ümber juhtmähise (see on mähitud raudsõdamikule, et suurendada mag.voogu). El
Vabavõnkumise sagedust nimetatakse võnkesüsteemi omasageduseks. Sundvõnkumine Sundvõnkumiseks nimetatakse võnkumist, mis toimub perioodiliselt mõjuva välisjõu toimel. Võnkesüsteem saab energiat juurde väljastpoolt süsteemi. Seda võnkumist põhjustavat perioodiliselt muutuvat jõudu nimetatakse sundivaks jõuks. 4 Isevõnkumine Isevõnkumiseks nimetatakse sumbumatut võnkumist, mis ei toimu perioodiliselt muutuva välisjõu toimel, vaid süsteemi endasse kuuluva energiaallika arvel. Erinevalt sundvõnkumisest on isevõnkumisel sagedus ja amplituud määratud ainult võnkesüsteemi enda omadustega. Isevõnkumine erineb vabavõnkumisest selle poolest, et isevõnkuva keha amplituud on ajast sõltumatu ja keha on energiaallikaga lühiajalises vastumõjus. Isevõnkesüsteem koosneb
Ühe täisvõnke kestust nimetatakse võnkeperioodiks Võnkesagedus on ajaühikus sooritatud täisvõngete arv Suurimat kaugust tasakaaluasendist ehk maksimaalset hälvet nimetatakse võnkeamplituudiks Harmooniliseks võnkumiseks ehk siinusvõnkumiseks, periood ja amplituud on muutumatud ajas Sundvõnkumiseks nimetatakse võnkumist, mis toimub perioodiliselt mõjuva välisjõu toime Isevõnkumiseks nimetatakse sumbumatut võnkumist, mis ei toimu perioodiliselt muutuva välisjõu toimel, vaid süsteemi endasse kuuluva energiaallika arvel Resonants tekkib siis, kui süsteemi omavõnkesagedus ühtib välisjõudude mõjusagedusega Võnkumise võib põhjustada: elastsusjõud (Hooke´i seadus) raskusjõud (gravitatsiooniseadus) sundvõnkumised ja vabavõnkumised sumbuvad ja sumbumatud võnkumised
T Ao T = ln = ln n (10) t At t Kui süsteemile ei mõju hõõrdejõud (r=0), siis võrrandid (4) ja (5) omandavad kuju: d2x x = A o cos(o t + ) , 2 + o2 x = 0 ja dt mis kirjeldavad sumbumatut harmoonilist võnkumist. Töö käik. Võnkeperioodi sõltuvus koormise massist: 1) Kaaluge koormised (3...5 tk.) 2) Mõõtke iga koormisega vedru pikenemine l 3) Arvutage valemist (1) vedru jäikus k ja valemist (3) vedrupendli omavõnkeperiood T0 ning vead. 4) Määrake iga koormisega vedrupendli võnkeperiood T ja tema viga juhendaja poolt
2 2 o2 0 Kui süsteemile ei mõju hõõrdejõud (r=0), siis võrrandid dt dt ja x A o e cos t omandavad kuju: t d2x 2 o2 x 0 x A o cos(o t ) , dt ja mis kirjeldavad sumbumatut harmoonilist võnkumist. 2. Töö käik Võnkeperioodi sõltuvus koormise massist: 1. Kaalun koormised (5 tk.) 2. Mõõdan iga koormisega vedru pikenemine l 3. Arvutan vedru jäikus k ja vedrupendli omavõnkeperiood T0 ning vead. 4. Määran iga koormisega vedrupendli võnkeperiood T ja tema viga juhendaja poolt antud N täisvõnke (12) aja kaudu. Katseandmed kannan tabelisse 1. 5. Joonestan sõltuvuse T2=f(m) graafik Võnkeperioodi sõltuvus vedru jäikusest:
kontuur asetseb muutuvas magnetväljas või liigub nii, et muutub kontuuriga piiratud pinda läbiv magnetvoog. ...on nähtus, mis seisneb induktsioonvoolu tekkimises juhis pööriselektrivälja tagajärjel. Endainduktsiooniks nim induktsiooni emj tekkimist juhis esineva elektrivoolu tugevuse muutumise tõttu. (nähtus) Induktiivsus näitab endainduktsiooni elektromotoorjõu ja voolutugevuse muutumise kiiruse vahelist seost vooluringis. Isevõnkumiseks nim sumbumatut võnkumist, mille sagedus oleneb võnkeringi omadustest Koosneb: energiaallikas, ventiil, võnkesüsteem, tagasiside. Lenzi reegel induktsiooni emj on alati sellise suunaga, et vooluga seotud magnetväli takistab induktsioonvoolu esile kutsuva magnetvoo muutumist. Magnetvoog on suurus, mis võrdub magnetilise induktsiooni vektori mooduli, kontuuriga piiratud pinna pindala ja pinnanormaali ning induktsioonivektori vahelise nurga koosinuse korrutisega.