Võnkumine- nimetatakse perioodilist edasi-tagasi liikumist teatud tasakaaluasendist kord ühele, kord teisele poole. Mitmest vastastikmõjus olevast kehast koosnevat süsteemi, milles võib tekkida võnkumine, nimetatakse võnkesüsteemiks. Vabavõnkumine nimetatakse süsteemi sisejõudude mõjul toimuvat võnkumist. Nt: 1)kiik, kui talle hoogu ei anna. Mehaanilise vabavõnkumise tekkimiseks peab süsteemis olema täidetud kolm tingimust: 1) Peab olema püsiv tasakaaluolek 2)Süsteem peab omama inertsi
1. Loetlege tasakaalu liigid ja iseloomustage neid. Ebapüsiv tasakaal. Kui süsteem viia tasakaalust välja, siis hakkab talle mõjuma nullist erinev resultantjõud, mis on suunatud tasakaaluasendist eemale. Püsiv tasakaal. Kui süsteem viia tasakaalust välja, siis hakkab talle mõjuma nullist erinev resultantjõud, mis on suunatud tasakaaluasendi poole. Ükskõikne tasakaal. Süsteemile mõjuv resultantjõud on igas asendis null. 2. Selgitage järgmiste mõistete tähendust: võnkumise hälve, amplitu ud, periood, sagedus, ringsagedus. 3. Tuletage sumbuvvõnkumise hälvet kirjeldav valem (7.10). Joonistage hälbe ajalist sõltuvust näitav graafik. 4
Simulatsioon:https://phet.colorado.edu/sims/html/pendulum-lab/latest/pendulum-lab_en.html Teoreetiline osa: Võnkuva süsteemi füüsikalist mudelit nimetatakse pendliks. Kõige sagedamini kasutatavateks mudeliteks on matemaatiline pendel, füüsikaline pendel ja vedrupendel. Kõiki pendleid iseloomustab isokroonsus ehk võime võnkeamplituudi muutumisel võnkeperioodi säilitada. Matemaatiliseks pendliks nimetatakse venimatu ja massitu niidi otsa riputatud punktmassi. Viies punktmassi tasakaaluasendist välja, liigub see mööda ringjoonelist kaart, mille kõverusraadius on võrdne niidi pikkusega. Reaalselt ei saa matemaatilist pendlit ehitada, kuid ligilähedasena võime vaadelda niidi otsa riputatud suurt raskust. Matemaatilises pendlis põhjustav võnkumist raskusjõu ja niidi tõmbejõu vastastikmõju. Väikese võnkeampliduudi korral sõltub pendli periood niidi pikkusest ja vabalangemisekiirendusest: 𝑙
Süsteemis võivad mõjuda veel sundivad jõud, mis tavaliselt on sinusoidaalsed. Matemaatiliseks pendliks nimetatakse väikeste mõõtmetega keha, mis on riputatud venimatu ja väga väikese massiga niidi otsa. Kui niit on vertikaalne, siis tasakaalustab kuulikesele mõjuv niidi elastsusjõud raskusjõu . See pendli asend on tasakaaluasend. Väikeste kaldenurkade korral on matemaatilise pendli liikumise kiirendus võrdeline hälbega tasakaaluasendist . Siit võib järeldada, et väikeste hälvete korral on matemaatilise pendli võnkumine harmooniline. Matemaatilise pendli ringsageduse ligikaudne väärtus on avaldatav valemiga . Võnkeperiood on avaldatav valemiga: . Pendli võnkeperioodi sõltuvust vaba langemise kiirendusest kasutatakse vaba langemise kiirenduse täpseks mõõtmiseks erinevates kohtades Maa pinnal. Mõõtmistulemuste põhjal võib avastada ka rauamaagi, nafta, gaasi jt
kesktõmbe kiirendus-kiirus on suunatud piki muutujat risti raadiusega a=2r jõu õlg-jõu mõjusirge kaugus pöörlemisteljest. Jõuõlg on jõu mõjusirgega risti. Tähis-l ühik-m jõu mõju sõltub rakenduspunktist. Jõumoment-jõu ja jõu õla korrutis M=Fl ü-1N*m Impulsimoment-punktmassi pöörlemis hulk-tema impulsi ja kõverusraadiuse korrutis L=mvr=pr Impulsimomendi jäävuse seadus-kui jõumoment puudub siis impulsimoment ei muutu. Pr-p0r=Mt L=pr=mvr=mr2=const Hälve tasakaaluasendist x meeter m Ring- e nurksagedus Võnget/(2 sekundis) võnget/(2 s) Võnkesagedus f; võnget/sekundis; herts 1/s; Hz Võnkeperiood T sekund s Lainepikkus meeter m
Võnkumised ja lained 3.1 Võnkumine Võnkumine – perioodiline edasi-tagasi liikumine tasakaaluasendist kord ühele, kord teisele poole Võnkesüsteem – mitmest vastastikmõjus olevast kehast koosnev süsteem, millest võib tekkida võnkumine Vabavõnkumine - süsteemi sisejõudude mõjul toimuv võnkumine Sumbuv võnkumine – võnkumine, kus võnkumise kiirus ja ulatus hääbuvad aja jooksul nullini Sumbumatu võnkumine – kui võnkumisel on hõõrdumist millegagi kompenseeritud Sundvõnkumine – kui võnkumine toimub mingi välise perioodilise jõu mõjul
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.
http://www.abiks.pri.ee Kui elastse keskkonna osake panna võnkuma, siis osakeste vaheliste elastsusjõudude tõttu kandub võnkumine üle naaberosakestele, sealt omakorda järgmistele osakestele. Iga järgnev osake kordab eelneva võnkumist teatud hilinemisega, mis on tingitud inertsist. AMPLITUUD on suurim kaugus tasakaaluasendist DIFRAKTSIOON nim lainete paindumist tõkete taha, mis on jälgitav interferentsipildi kaudu HÄLVE on kaugus tasakaaluasendist antud ajahetkel INTERFERENTS on lainete liitumine, mille korral tekib ruumis võnkumiste püsiv jaotus amplituudi järgi Laine levimisega ei kaasne keskkonna osakeste levimist ühest ruumiosast teise, levib ainult keskkonna teatud olek, näiteks tihedused ja hõredused. LAINE LEVIMISKIIRUS v= / T=f LAINE on mehaanilise võnkumise levimine keskkonnas
võnkeperiood on palju suurem võnkumist põhjustanud mõju kestvusest. Antud töös kasutatav ballistiline pendel kujutab endast suure massiga keha - osaliselt plastiliiniga täidetud silindrit massiga M, mis on riputatud pikkade, kergete ja venimatute niitide külge. Silindrisse tulistatakse horisontaalsihis kuul, mille mass on m ja kiirus v. Kuul peatub plastiliinis ja süsteem massiga M + m saab kiiruse v1. Pendel liigub tasakaaluasendist välja ja tema massikese tõuseb kõrgusele h. Põrke kestel ei jõua pendel tasakaaluasendist kuigi palju välja nihkuda. Süsteemi pendel-kuul võib vaadelda kui isoleeritud süsteemi, kuna põrke ajal ei mõju jõud, mis püüaksid pendlit tasakaaluasendisse tagasi viia. Süsteemile võib rakendada impulsimomendi jäävuse seadust: mvl = I , kus l on süsteemi pendel-kuul masskeskme kaugus pöörlemisteljest O, mvl - kuuli impulsimoment punkti O suhtes enne põrget,
protsess, mis on iseloomustatav mingi parameetri või suuruse täpselt või ligikaudselt korduva perioodilise muutumisega. 4. periood - Perioodiks nimetatakse aega, mille jooksul piki ringjoont liikuv keha teeb ühe ringi (jõuab tagasi lähtepunkti). 5. hälve - Hälve on kõrvalekalle mingi suuruse keskmisest, standardsest või normaalsest väärtusest 6. amplituud - Amplituud on maksimaalne hälve tasakaaluasendist (ehk maksimaalne kaugus tasakaaluasendist) teatud ajahetkel. 7. sagedus - Sagedus on sündmuste (füüsikas enamasti võngete, impulsside vmt) arv ajaühikus. 8. matemaatiline pendel - Matemaatiliseks pendliks nimetatakse väikeste mõõtmetega keha, mis on riputatud venimatu ja väga väikese massiga niidi otsa 9. füüsikaline pendel - Füüsikaline pendel kujutab endast suvalist keha, mis võib võnkuda mingi raskuskeset mitteläbiva telje ümber 10
Võnkumine Võnkumine on perioodiline liikumine ajas ja ruumis tasakaalupunkti ümber Kui elastse keskkonna osake panna võnkuma, siis osakeste vaheliste elastsusjõudude tõttu kandub võnkumine üle naaberosakestele, sealt omakorda järgmistele osakestele. Iga järgnev osake kordab eelneva võnkumist teatud hilinemisega, mis on tingitud inertsist. AMPLITUUD on suurim kaugus tasakaaluasendist DIFRAKTSIOON nim lainete paindumist tõkete taha, mis on jälgitav interferentsipildi kaudu HÄLVE on kaugus tasakaaluasendist antud ajahetkel PERIOOD T- näitab, kui pika ajavahemiku jooksul toimub üks täisvõnge RESONANTS saab esineda, kui vastastikmõjus olevatest kehadest koosnevale süsteemile, milles esineb omasagedus, mõjub perioodiliselt muutuv välisjõud
võnkumised ja lained Võnkumistel hälbeks nimetatakse võnkuva keha kaugust tasakaaluasendist. Võnkeperioodiks nimetatakseüheks täisvõnkeks kulunud aega. Sagedust tähistatakse f Hz Võngete arv ühes sekundis nimetatakse sageduseks. Välgu maasselöömise ja mürina vahel oli kolm sekundit.Välk lõi maasse umbes 1000 meetri kaugusel. Helisagedusest 23Hz , 230Hz , 2300Hz , 3200Hz, on inimkõrvale kuuldavad kõik neli helisagedust. Sundvõnkumise sageduse määrab välise jõu muutumise sagedus. Heli tugevus oleneb heliamplituudist.
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
*Mehhaaniliste vnkumiste iseloomustamiseks kasutatakse jrgmisi fsikalisi suurusi: 1. hlve; 2. amplituud; 3. sagedus; 4. periood. *Hlbeksnimetatakse keha kaugust tasakaaluasendist. *Hlbe this on x ja hikuks [1m]. *Amplituudiks nimetatakse keha maksimaalset kaugust tasakaaluasendist. *Amplituudi this on A ja hikuks [1m]. *Sagedus on fsikaline suurus, mis nitab mitu vnget teeb keha aja hikus. *Sageduse thiseks on (kahtlane V)-n/f n=N/t N-vngete arv. t-aeg. *Sageduse hikuks on 1 Hertz [1Hz] *1 Hertz on niisugune keha vnkumise seadus, mis teeb 1 sekundis he tisvnke. *1kHz= 1 000Hz; 1mHz= 1 000 000Hz. *Perioodiks nimetatakse fsikalist suurust, mis nitab he tisvnke sooritamiseks kulunud aega. *Perioodi this on T ja hikuks [1s]. *Periood on sageduse prdvrtus ehk T=1/n
sekundis) (lk.89) kesktõmbekiirendus (normaalkiirendus) väljendab ringliikumisel kiiruse suuna muutumist ajas. Kesktõmbekiirendus on kiirusega alati risti ning vektorina suunatud ringjoone keskpunkti. (lk.91) joonkiiruse ja nurkkiiruse seos (lk.89) võnkumine: · periood ajavahemik, mille jooksul sündmus kordub, tähis T, ühik 1s. (lk.90) · sagedus ajaühikus korduvate sündmuste arv, tähis f, ühik herts (Hz) (lk.90) · hälve keha kaugus tasakaaluasendist, tähis x (lk.97) · amplituud maksimaalne hälve ehk suurim kaugus tasakaaluasendist, tähis x0 (lk.97) laine: · ristlaine võnkumine toimub levimissihiga risti. (lk.103) · pikilaine võnkumine toimub piki levimissihti. (lk.103) · laine levimiskiiruse ja lainepikkuse (tähis lambda ) seos Lainepikkus võrdub laine levimiskiiruse ja laine sageduse jagatisega. OSKUSED: ülesannete lahendamine ühtlase ringliikumise kohta. v joonkiirus
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. Laineteks nimetatakse võnkumiste levimist ruumis. Pikilaine- laine mille levimis suund on piki võnkumiste sihti. Ristlaine- laine, mille levimis suuund on risti võnkumiste sihiga
a) Iseloomustatakse samade a) Võnkumine toimub edasi- mõistetega, sest mõlemas tagasi, st nähtuses esineb võnkumine. võnkumisel jõutakse alguspunkti 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;
Võnkumine Võnkumine perioodiline, edasi-tagasi liikumine teatud tasakaaluasendist Liigid: 1) Vabavõnkumine süsteemi sisejõu mõjul toimuv võnkumine nt: niidi otsa riputatud kivi 2) Sundvõnkumine võnkumine mingi välise perioodilise jõu mõjul nt: pintsli liikumine värvimisel Vabavõnkumine on sumbuv ja toimub tingimustel: 1) Süsteemil on püsiv tasakaaluolek 2) Süsteem omab inertsust 3) Süsteem peab saama võnkumise käivitamiseks välise tõuke Võnkumist iseloomustavad suurused:
Ek1+Ep1=E) Staatika Keha on tasakaalus, kui kehale rakendatud F-de geomeetriline summa =0 (åF=0) või kehale rakendatud F-de momentide algebralisne summa =0 (åM=0) Jõumoment mingi telje suhtes on suurus, mis iseloom. F võimet pöörata keha ümber selle telje. M=F mooduli ja F õla korrutisega. M=Fl Kõik tasakaaluliigid ei ole praktikas realiseeritavad. Tegelikult võib esineda ainult püsiv ja ükskõikne tasakaal. Keha tasakaal on püsiv siis, kui keha väljaviimisel tasakaaluasendist viivad temale mõjuvad F-d ta tasakaaluasendisse tagasi. Keha mis võib pöörelda ümber liikumatu telje, on tasakaalus siis, kui kehale rakendatud F-de momentide algebraline summa selle telje suhtes =0. (joonis1 + M1+M2=0) päripäeva liikuv F=positiivne, vastupäevava liikuv F=negatiivne. Võnkumine Vabavõnkumiseks nim. Võnkumisi, mis tekkivad süsteemis pärast tasakaaluasendist välja viimist sisejõudude toimel. Sundvõnkumiseks nim
1. Võnkumine vahelduva suunaga liikumine tasakaaluasendi ümber. 2. Võnkumisi iseloomustavad suurused: · Hälve võnkuva keha kaugus tasakaaluasendist (X) · Amplituud Suurim kaugus tasakaaluasendist ehk maksimum hälve · Periood ühe täisvõnke kestvus T= · Sagedus Ajaühikus sooritavate täisvõngete arv f= 3. Vaba võnkumine toimub süsteemi siseste jõudude mõjul. Tasakaalu asend vajalik. (nt. niidi otsas asuv raskus) Sundvõnkumine toimub välise jõu mõjul (nt õmblusmasina nõel) 4. Kui eksisteerib jõud, mis takistab võnkumist on tegemist sumbuva võnkumisega. (nt Sumbumatu võnkumine Puudub jõud mid takistaks võnkumist. (nt aineosakeste
15.Lainete peegeldumine ( mõiste, näide ) 16. Lainete murdumine ( mõiste, näide ) 17. Lainete interferents ( mõiste, näide,millal tekivad interferentsi maksimum ja miinimum ning mida see tähendab ) 18. Lainete difraktsioon ( mõiste, näide ) 19. Valemid ( Vt. RV 3.2 ja 3.4 ) 20. Ülesanded ( Vt. ül. vihikust nendele valemitele vastavad ülesanded ) 1. Mehaaniline võnkumine liikumine, mille puhul keha nihkub tasakaaluasendist kord ühele ja kord teisele poole. Liigid: 1) Vabavõnkumine nt kiik, kui ise hoogu ei anna 2) Sundvõnkumised nt. linnutiivad, auto kojamehed 2. Vabavõnkumiste tekkeks on vaja: 1) jõudu, mis püüaks keha algasendisse tagasi tuua. 2) küllaltki väikest hõõrdumist süsteemis (vastasel juhul sumbuvad võnkumised väga kiiresti või ei teki üldse). 3
Tasakaalust väljaviidud kehale mõjuvate jõudude resultant peab olema nullist erinev ning suunatud tasakaaluasendi poole. 2. Süsteemi kehade vahelised hõõrdejõud peavad olema väikesed. Vastasel korral võnkumine sumbub kiiresti või ei teki üldse. Kui kaua võnguvad kehad vabalt? Matemaatilist pendlit saab võnkuma panna kahel viisil: 1. tõugata paigalseisvat pendlikeha ja anda nii pendlile kineetilise energia; 2. viia pendel tasakaaluasendist välja ja anda nii potentsiaalne energia. Võnkumisel muundub vaheldumisi kineetiline energia potentsiaalseks ja vastupidi. Hõõrdumise puudumisel peab pendli mehaaniline koguenergia jääma kogu aeg võrdseks selle mehaanilise energiaga, mis talle algul anti. Järelikult peab olema jääv ka võnkeamplituud - seega peaks vabavõnkumine kestma lõpmatult kaua. Näiteks: pikk pendel võib väikese amplituudiga võnkuda mitmeid tunde. Ükski vabavõnkumine ei kesta aga siiski igavesti.
Võnkumine ja lained Võnkumine-nim liikumist, mis kordub ajas täpselt või ligikaudselt. Nt pendel, vedru. Hälve- kaugus tasakaaluasendist-x-meeter. Amplituut- maksimaalne hälve-xm-meeter. Võnkesagedus- näitab võngete arvu ajaühikus-f-võnget/sek või Hz. Võnkeperiood- ajavahemik ühe täisvõnke tegemiseks-T-sek. Seos võnkesageduse ja võnkeperioodi vahel: üksteise pöördväärtused. T=1/f, f=1/T. Võnkumise võrrand- x=xm'sin(2f't). Vabavõnkumine- võnkumine, kus keha tasakaaluasendist välja viimisel tekib jõud, mis tahab teda tasakaaluasendisse tagasi viia nt pendel, vedru.
jõudsin Kui kiirelt see muutus toimub + mitu marja sekundis muutub + algkogus marju korvis = saan lõppkoguse marju korvis Võnkumiste kirjeldamine matemaatiliselt: Harmooniliseks võnkumiseks ehk siinusvõnkumiseks nimetatakse mis tahes võnkumist, mida saab kirjeldada siinusfunktsiooni või koosinusfunktsiooni abil ja sellise võnkumise võrrandit nimetatakse harmoonilise võnkumise võrrandiks. x = A sin x - hälve tasakaaluasendist A - maksimaalne hälve ehk võnkumise amplituud - võnkumise faas ( = t) kus x on hälve tasakaaluasendist, on nurkkiirus, t on aeg ning f on sagedus. Siinuse all paiknevat avaldist ( t) või (2 f t)-d nimetatakse faasiks.
Füüsika Tiirlemine ringjoonieline liikumine mis toimub ümber punkti mis paikneb kehast väljaspool Pöörlemine - ringjooneline liikumine mis toimub ümber punkti mis paikneb keha sees Amplituud max kaugus tasakaaluasendist Tasakaaluasend - asend kus võnkuv keha ei liigu Võnkumine liikumisviis kus keha läbib perioodiliselt ühtesid ja samu asukohti Sunnitud võnkumine võnkumine mida põhjustab perioodiliselt mõjuv välisjõud Vaba Võnkumine - võnkumine mis toimub ilma välise jõu mõjuta Hälve kõrvalekalle tasakaaluasendist Laine ruumis leviv võnkumine Lainefront piir kuhu veepinna häiritus esimese laine näol jõudnud on
Aine punkt ehk mateeria punkt on füüsikaline keha, mille mõõtmeid antud liikumistingimustes ei arvestata. Inertsimoment I näitab pöörleva keha osade massi jaotust pöörlemistelje suhtes. 9. Mis on võnkeperiood, hälve ja amplituud? Võnkeperiood (tähis T) on väikseim ajavahemik, mille järel keha liikumine kordub. Hälve on kõrvalekalle mingi suuruse keskmisest, standardsest või normaalsest väärtusest. Amplituud on maksimaalne hälve tasakaaluasendist (ehk maksimaalne kaugus tasakaaluasendist) teatud ajahetkel. 10. Mis on sagedus ja nurksagedus? Milline on nendevaheline seos? Sagedus v või f näitab võngete arvu ajaühikus. Ringsagedus ehk nurksagedus (tähis ω) on võnkuva keha 2π sekundi jooksul sooritatud võngete arv. Nende vaheline seos on seotud võnkeperioodiga. 11. Missugune on seos väände- ja nihkemooduli vahel? Saab näidata, et nihkemoodul G ja väändemoodul D on omavahel seotud valemiga 12
· Sagedus: Ajaühikus tehtav täisringide arv. · Kiirendus: Kesktõmbekiirendus on suunamuutusest tingitud kiirendus, mis on alati suunatus keha kõveruspunkti trajektoori poole, kiirusvektoriga risti. 31. Mis on võnkumine? Võnkumine on perioodiline liikumine, kus keha liigub tasakaaluasendi ümber, kord ühele, kord teisele poole. 32. Võnkumist iseloomustavad suurused: 1) Periood T(1s) 2) Hälve - kaugus tasakaaluasendist x, x (1m). 3) Amplituud - suurim kaugus tasakaaluasendist m (1m). 4) Sagedus - ühes sekundis toimunud võngete arv. (1Hz) 33. Mis on laine? Võnkumiste edasikandumine ruumis. 34. Mõiste: Ristlaine: Lained, mis levivad risti raine levimise suunale. 35. Mõiste: Pikilaine: Lained, mis levivad piki laine levimise suunda. 36. Laineid iseloomustavad suurused: 1) Võnkeamplituud - kaugus tasakaaluasendist x , (m )
Kivi, niit, hoidev ese 3. Too näiteid vabalt võnkuvatest kehadest. Vedrupendel, niitpendel, pillikeel 4. Too näiteid sundvõnkumistest. Millised välised jõud neid esile kutsuvad? Pendli ja vedrupendli võnkumine, õmblusmasina nõela ja autokolvi võnkumine. Pendli paneb liikuma inimene, autokolvi paneb liikuma plahvatus mootoris. 5. Vedru otsa riputatud raskus teeb kolme minutiga 360 võnget. Arvuta võnkumiste periood ja sagedus. 6. Niidi otsa riputatud kivi kallutati tasakaaluasendist 10 cm kõrvale ja pärast lahtilaskmist tegi see esimese minuti jooksul 80 võnget. Leia kõik seda võnkumist iseloomustavad suurused. 7. Keha teeb igas minutis 12 võnget. Arvuta selle võnkumise faas hetkedel 2,5 s ja 10 s. 8. Võnkumise võrrand on x = 0,2 sin 50t. Kui suur on selle võnkumise amplituud, ringsagedus, sagedus ja periood? 9. Võnkumise amplituud on 5 cm ja sagedus 30 Hz. Kirjuta välja selle võnkumise võrrand. 10
kusjuures keha läheb esialgsesse asendisse tagasi sama teed mööda. Võnkumise liigid-*sundvõnkumine; *vabavõnkumine Vabavõnkumine-võnkumine mis toim süsteemi siseste jõudude mõjul. Nt:kiik millele ei anta hoogu. Sundvõkumised-toimuvad välise, perioodilise jõu mõjul.(auto kolb) võnkeperiood-ühe võnke sooritamise aeg Tähis T, mõõt.1s T=t/N võnkesagedus-ajaühikus sooritatavate täisvõngete arv Tähis f, mõõt 1Hz hälve-keha kaugus tasakaaluasendist Tähis X mõõt 1m võnkeamplituut-suurim kaugus tasakaaluasendist e. max hälve, tähis x0 resonants-võnkeamplituudi järsk kasvamine perioodilise välisjõu sageduse kokkulangemisel süstemi vabavõnkumise sagedusega harmooniline võnkumine-võnkumine mis toimub sin või cos funkts. Järgi Algfaas-näitab milline osa võnk. on ajahetkeks 0 juba perioodist möödunud Faasivahe-kahe võnkumise faasi erinevus Laine-võnkumiste edasikandumine ruumis Lainefront-piir kuhu häiritus on jõudnud
Tiirlemine - mis toimub mber punkti, mis paikneb kerast vljaspool. Prlemine - ringjooneline liikumine, mis toimub mber punkti, mis paikneb kerast seespool. Amplituud - suurim kaugus tasakaaluasendist. Tasakaaluasend - asend, kus pendel ei liigu. Vnkumine - selline liikumise liik, kus keha lbib perioodiliselt samu asukohti. Suundvnkumine - vnkumine, mida phjustab perioodiliselt mjuv vlisjud. laine - ruumis toimuv vnkumine. lainefront - piir, kuhu lainetus esimese laine nol judnud on. ringjooneline liikumine - liikumine, mis toimub ringjooneliselt. hlve - vnkuva keha kaugus tasakaaluasendist tisvnge - vnkuva keha liikumine hest amplituud asendist teise ja tagasi.
1rad/s) Periood(T)-ajavahemik, mille jooksul tehakse 1 ring Sagedus(f)-ajaühikus tehtud ringide arv 3. Võnkumise liigid 1) Vabavõnkumine-(omavõnkumine)kui võnkumine toimub süsteemisiseste jõudude mõjul 2) Sundvõnkumine-keha paneb liikuma mingi väline jõud 3) Sumbvõnkumine-kui keha võnkumine lõpeb mingi aja jooksul 4. Kui keha energia varud lõpevad, lõpeb ka võnkumine. 5. Hälve-võnkuva keha kaugus tasakaaluasendist Amplituud-maksimaalne kaugus tasakaaluasendist Periood-ühe täisvõnke tegemiseks kuluv aeg Sagedus-näitab võnke arvu sekundis 6. Matemaatiline pendel ja vedrupendel võnguvad harmooniliselt, kui nende võnke amplituud on väike. 7. Laineliigid: 1) Ristilained-osakesed võnguvad risti laine levimise suunaga. Levivad tahketes kehades, vedelike pindadel 2) Pikilained-osakesed võnguvad piki laine levimis suunda. Võivad levida kõigis keskkondades.(helilained) 3) Keralaine- lainefrondiks on kerapind
||def: dLi/dt=Mis+Miv Pöördliikumise dünaamika põhivõrrand M=dL/dt Võnkumised Harmooniline võnkumine võnkumised on protsessid, milledele on isel teatud ajaline korduvus. Harmooniliseks nim protsesse, milledele on muutuva suuruse sõltuvuse ajast määrab sin või cos funktsioon. Harmooniliseid võnkumised tekivad hälbega võrdelise ja tasakaaluasendisse suunatud jõu mõjul. Amplituud - Amplituud on maksimaalne hälve tasakaaluasendist (ehk maksimaalne kaugus tasakaaluasendist) teatud ajahetkel. Hälve - Hälve on kõrvalekalle mingi suuruse keskmisest, standardsest või normaalsest väärtusest. Füüsikas tähendab hälve võnkuva keha kaugust tasakaaluasendist antud ajahetkel ja tähistatakse tähega x. SI mõõtühikute süsteemis on hälbe mõõtühikuks 1 meeter (m). Suurimat hälvet nimetatakse amplituudiks Faas - Faas ehk võnkefaas on võnkeperioodi iseloomustav suurus. Mõõdetakse kraadides (1° = (/180) rad) või radiaanides
20. Defineeri nurkkiirus. V: Nurkkiirus on kiirus, mis näitab, kui suur pöördenurk läbitakse ajaühikus. Tähis: ühik: 1 rad/s (=2f 21. Defineeri ringliikumise sagedus V: Sagedus näitab, mitu täisringi tehakse ühes ajaühikus. Tähis: f ühik: 1Hz 22. Kuhu on suunatud kesktõmbekiirendus? V: Kesktõmbekiirendus on suunatud alati kõveruskeskpunkti poole. 23. Defineeri võnkumine ja mis on sundvõnkumine V: Võnkumine on perioodiline edasi-tagasi liikumine teatud tasakaaluasendist kord ühele kord teisele poole. Sundvõnkumine on võnkumine välise perioodilise jõu mõjul. 24. Seleta mõiste- võnkeamplituud V: Võnkeamplituud on võnkuva keha maksimaalne kaugus tasakaaluasendist. 25. Seleta mõiste- võnkumise hälve V: Võnkumise hälve on võnkuva keha kaugus tasakaaluasendist. 26. Seleta mõiste- harmooniline võnkumine V: Harmooniline võnkumine on võnkumine, mida saab iseloomustada siinus funktsiooni abil (X=X 0 sint) 27
Ühikuks on sekund. Sundvõnkumine Juhul, kui võnkeringis rakendub perioodiliselt muutuv väline pinge on tegemist Sundvõnkumisega. Resonants Resonants on võnkeamplituudi järsk kasv perioodilise välismõju sageduse kokkulangemisel süsteemi omavõnkesagedusega. Hälve Hälve on kõrvalekalle mingi suuruse keskmisest, standardsest või normaalsest väärtusest. Füüsikas tähendab hälve võnkuva keha kaugust tasakaaluasendist antud ajahetkel ja tähistatakse tähega x. SI mõõtühikute süsteemis on hälbe mõõtühikuks 1 meeter (m). Suurimat hälvet nimetatakse amplituudiks. keha kaugus tasakaaluasendist Valemid
Füüsika kontrolltöö – Võnkumised ja lained Võnkumine Võnkumine – Võnkumiseks nimetatakse perioodilist edasi-tagasi liikumist teatud tasakaaluasendist kord ühele, kord teisele poole. * Võnkumisel liigub keha edasi-tagasi sama trajektoori mööda. Võnkesüsteem – Võnkesüsteemiks nimetatakse mitmest vastastikmõjus olevast kehast koosnevat süsteemi, milles võib tekkida võnkumine. * Võnkumine toimub võnkesüsteemis Vabavõnkumine – Vabavõnkumiseks nimetatakse süsteemi sisejõudude mõjultoimuvat võnkumist. * Vabavõnkumise tekkimiseks peab olema püsiv tasakaal, inerts ja väline tõuge. * Vabavõnkumine on sumbuv
kõveruskekspunkti poole, seega kiirusvektoriga risti (ak=v²/r; ak=w²r). võnkumine on 1 osa perioodiliselt korduvatest liikumistest.Võnkumisel kordub liikumine võrdsete ajavahemike tagant. Vabavõnkumine-võnkumine toimub süsteemisiseste jõudude mõjul(niidi otsa riputatud kivi,millele on antud tõuget). Sundvõnkumine- võnkumine toimub mingi välise perioodilise jõu mõjul (õmblusmasina nõel). Hälve- võnkuva keha kaugust tasakaaluasendist nim hälbeks.On pidevalt muutuv suurus ja sõltuvalt sellest, kummal pool tasakaaluasendit keha momendil asub, loet pos v neg (x). Võnkeamplituudiks nim suurimat kaugust tasakaaluasendist e max hälve.(x¸). Resonantsiks nim võnkeamplituudi järsku kasvamist perioodilise välismõju sageduse kokkulangemisel sust vabavõnkumise sagedusega. Nähtuse tekkimise tingimuseks on sageduste võrdsus( viiulikõlakast võimendab keelte helisemist).
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
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 sidumise lõpetanud siis vaatle, kuidas katsevahend võngub. Sa oled valmistanud pendli. Kõigepealt leia asend, kus pendel püsib paigal. Seda asendit nimetatakse tasakaaluasendiks. Seejärel vii koormus tasakaaluasendist mõne sentimeetri kaugusele ja lase lahti. Jälgi pendli võnkumist. Leia punktid kus võnkuv koormus pöördub tagasi. Need on pendli äärmised asendid. Kaugus tasakaaluasendist kuni ühe äärmise asendini on võnkeamplituud. Mõõda pendli võnkeamplituud. Lihtne on mõõta kahekordset võnkeamplituudi, s.o. kahe äärmise asendi vahelist kaugust. Kontrolli kas pendli amplituud aja jooksul väheneb. Vaatle täisvõnget
6.Mis on kesktõmbekiirendus,kuhu ta on suunatud ja selle arvutamine. Kiirendus on alati suunatud trajektoori kõveruskeskpunkti, seepärast nim. antud kiirendust kesktõmbekiirenduseks. Vk = v²/r Ühik: 1m/s² 7.Mis on võnkumine? Võnkumine on perioodiline liikumine,kus keha läbib tasakaaluasendi kord ühes,kord teises suunas kindla ajavahemiku järel. 8.Mis on : Hälve-võnkuva keha kaugust tasakaaluasendist nim. selle keha hälbeks. Amplituud-suurimat kaugust tasakaaluasendist e. maksimaalset hälvet nim. Amplituudiks. 9.Mis on võrkeperiood ja võnkesagedus, ühik ja omavaheline seos? Võnkeperiood - on ühe täisvõnke tegemiseks kulunud aeg. Võnkesagedus - iga keha võib võnkuda kindla sagedusega,seda sagedust nim. oma võnkesageduseks. Ühikuks on Hz ja seos: T = 1/f 10.Mis on resonants? Võnkeamplituudi järsku kasvamist perioodilise välismõju sageduse kokkulangemisel süsteemi
t T= N t võngete koguaeg N võngete arv Võnkesagedus ajaühikus sooritatavate täisvõngete arv. f Hz Sagedus N1 f= = tT Hälve - võnkuva keha kaugus tasakaaluasendist. x x 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]. Võnkeamplituud on suurim kaugus tasakaaluasendist ehk maksimaalne halve. Selle tähiseks on X0. X0 X0 4. Resonants
Võnkumised ja lained 1. Võnkumine •Võnkumine – perioodiline edasi-tagasi liikumine teatud tasakaaluasendist kord ühele, kord teisele poole. •Võnkumine toimub võnkesüsteemis. •Võnkesüsteem – iga mitmest vastastikmõjus olevast kehast koosnev süsteem, milles võib tekkida võnkumine. •Vabavõnkumine – süsteemi sisejõudude mõjul toimuv võnkumine. *Selle tekkimiseks peab olema: püsiv tasakaal, inerts ja väline tõuge. *Sumbuv •Sumbuv võnkumine – võnke amplituud aja jooksul väheneb. Hõõrdumise kiirus väheneb.
1. Mitme harmoonilise laine summa kõla 2. Harmooniline laine toon 3. Paljude erinevate ja muutuvate sageduste summa müra 3. Millised lained levivad antud keskkondades? 1. tahke keha rist ja pikilaine 2. Vedelik ainult piki 3. Gaas ainult piki 4. Sea vastavusse suuruse definitsioon ja nimetus 1. Täisvõngete arv 2 sekundi jooksul ringsagedus 2. Ajaühikus sooritatud võngete arv (võnke)sagedus 3. Võnkuva keha suurim kaugus tasakaaluasendist võnkeamplituud 4. Aeg,mille jooksul sooritatakse 1 täisvõnge võnkeperiood 5. Võnkuva keha kaugus tasakaaluasendist hälve 5. Kui sundiva jõu sagedus langeb kokku süsteemi vabavõngete sagedusega, tekib resonants. 6. Võnkumine, mille korral tänu hõõrdumisele võnkuva keha en ja amplituud vähenevad, on sumbuv võnkumine. 7. Nurga taga seisva auto mootori müra kuuleme me seetõttu, et lainete korral esineb a. difraktsioon b. interferents c
Ma loodan,et teil on väga huvitav lugeda minu referaati. Võnkliikumine Võnkliikumiseks ehk võnkumiseks nimetatakse liikumist, mis kordub kindla ajavahemiku 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. Sagedus näitab võngete arvu ühes sekundis.Sagedusühik on Hz. Sagedus on üks herts, kui pendel teeb ühe täisvõnke ühe sekundi jooksul. Sagedust saab määrata kahel viisil: 1
Sagedus ja periood on pöördvõrelised.. Kiirus v on alati kõverjooneline puutuja suunaline ning näitab ajaühikus läbitud tee (kaare) pikkust. Nurkkiirus (oomega) näitab kui suure nurga läbib raadius ajaühikus. Nurga mõõtühik on SI-süsteemis: 1rad(radiaan). See on raadiuse pikkune kaar või selle vastav nurk. Üks täisring=2 rad=6,28rad. Mehaanilised võnkumised on perioodilised (korduvad) liikumised tasakaaluasendist ühele ja teisele poole. Liigid: a) tekkepõhjuste järgi 1) vaba võnkumised-toimuvad välismõjuta NT. kitarrikeel, keha viiakse tasakaaluasendist välja, edasine võnkumine toimub süsteemiseoste jõudude puhul. Vabavõnkumised tekivad, kui kehale mõjub tasakaalu asendi poolt suunatud jõud ja hõõrdumine ei tohi olla liiga suur. 2)sulgvõnkumised toimuvad perioodiliselt muutuva välisjõu mõjul(palli põrgatamine) b)liikumise iseloomu järgi: 1)harmoonilised on kõige
Keha võib olla nii potens. kui ka kineetiline energia, nende summat nim. mehaaniliseks koguenergiaks Mehaanilise energia jäävuse seadus: Suletud süsteemi kuuluvate ning üksteist gravitatsiooni ja elaststusjõududega mõjutavate kehade kineetilise ja potensiaalse energia summa on jääv! Staatika: 1)Kehale rakendatud jõudude geomeetriline summa võrdub nulliga 2)Kehale rakendatud jõudude momentide algebraline summa võrdub nulliga Keha tasakaal on püsiv siis, kui keha väljaviimisel tasakaaluasendist viivad temale mõjuvad jõud ta tasakaaluasendisse tagasi M=Fl Keha, mis võib pöörelda ümber liikumatu telje, on tasakaalus siis, kui kehale rakendatud jõudude momentide algebraline summa selle telje suhtes võrdub nulliga. Võnkumine: Vaba võnkumiseks nim võnkumisi, mis tekivad süsteemis pärast tasakaaluolekust väljaviimist sisejõudude toimel. Suundvõnkumiseks nim perioodiliselt muutuvate välisjõudude mõjul toimuvaid võnkumisi.
Vabavõnkumise tekkimise tingiumused: Keha väljaviimisel tasakaaluasendit peab tekkima jõud, mis on suunatud tasakaaluasendi poole. Hõõrdumine süsteemis peab olema küllalt väike. Looduses tekkivad vabavõnkumised on liikumisega kaasneva hõõrdumise tõttu sumbuvad võnkumised. Sumbumatud vabavõnkumised tekivad hõõrdumise puudumisel. Perioodiliselt korduvate välisjõudude mõjul toimuvad võnkumisi nimetatakse sundvõnkumisteks. Keha kaugust tasakaaluasendist mingil ajamomendil nimetatakse hälbeks. Tähistatakse tähega x ja mõõtühikuks on meeter. Maksimaalset hälvet ehk võnkuva keha suurimat kaugust tasakaaluasendist nimetatakse võnkeamplituudiks. Tähistatakse x0 ja mõõtühikuks on meeter. T= 1/f f= 1/T
kulgliikumise. 35. Mittepöörlevate kehade tasakaal- et mittepöörlev keha oleks tasakaalus, peab temale mõjuvate jõudude resultant olema null. 36. Liikumatut pöörlemistelge omavate kehade tasakaal- keha, mis saab pöörelda ümber liikumatu telje on tasakaalus siis, kui kehale rakendatud jõudude momentide algebraline summa selle telje suhtes on null. 37. Püsiv tasakaal- keha väikesel kõrvalekaldumisel tasakaaluasendist toob kehale rakendatud jõudude resultant ta tasakaaluasendisse tagasi. 38. Ebapüsiv tasakaal- keha väikesel kõrvalekaldumisel tasakaaluasendist viib kehale rakendatud jõudude resultant ta tasakaaluasendist eemale. 39. Jõuõlg- jõu mõjusirge ja pöörlemistelje vaheline lühim kaugus. d (1m) 40. Jõumoment- füüsikaline suurus, mis arvuliselt võrdub jõu ja jõuõla korrutisega. M=Fd (1 Nm) 41
tekitavad optilist kiirgust siiski aatomite väliskihtide elektronid. 6. R: tekib kas kiirete elektronide järsul pidurdumisel või siis protsessidel, milles osalevad aatomite sisekihtide elektronid. G: tungib raskusteta läbi peaaegu igast ainest. Lilla, sinine, roheline, kollane, oranž, punane. 7. Fermi printsiip: valgus levib teed mööda, mille läbimiseks kulunud aeg on minimaalne. 8. Valgusallikas: muudab teisi energialiike valguseks. 9. Amplituud on maksimaalne hälve tasakaaluasendist teatud ajahetkel. Hälve on võnkuva keha kaugust tasakaaluasendist antud ajahetkel. Periood on millegi korduva muutuse tsükli kestus. Faas ehk võnkefaas on füüsikas harmoonilist võnkumist kirjeldava funktsiooni argument, mida loetakse kokkuleppelisest alghetkest ehk nullpunktist. laine levimiskiirus – laine levib ühe lainepikkuse võrra oma perioodi jooksul. Levimine toimub jääva kiirusega v. (Laineperiood on kahe laineharja vaheline „kaugus“ ajas. 10
Töö teoreetilised alused. Lihtsamaks võnkumise liigiks on harmooniline võnkumine. Antud töös on selleks võnkumiseks vedrupendli vaba võnkumine õhus. Vedru otsa riputatud koormis on tasakaaluasendis siis, kui temale mõjuv raskusjõud mg on suuruselt võrdne vedru elastsusjõuga k l: mg k l (1) kus k on vedru jäikus, l l l o -vedru pikenemine koormise mg mõjul. Kui viia koormis tasakaaluasendist välja, siis tekib jõud, mis püüab 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. Energiakadude puudumisel kestab võnkumine lõpmata kaua ja on harmooniline. Reaalses süsteemis pole mehaaniline energia aga jääv, seetõttu võnkumine sumbub, s.t
Mõisted Amplituud, võnkeamplituud – on võnkuva keha suurim kaugus tasakaaluasendist Täisvõnge – on pendli käik ühest amplituudiasendist teise ja tagasi Periood – ühe täisvõnke sooritamise kestus. Perioodi mõõtühik on üks sekund. Sagedus – näitab, mitu võnget teeb pendel ühes sekundis. Mida suurem on sagedus, seda rohkem võnkeid pendel ühes sekundis sooritab. Sageduse ühik on üks herts. Tähised: F – sagedus T – periood 1 Hz – üks herts 1s – üks sekund
annaabi.ee 
