Võnkumised ja lained (0)

Sarnased õppematerjalid

4

docx

Võnkumine ja lained

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 vabavõnkumise sagedusega suureneb võnkeamplituud märgatavalt Nt: kõlar võib mingi ühe kindla madala noodi kõlamisel valjult plärisema hakata Saab kasutada tundmatu võnkesageduse Võib olla ohtlik  Lained Laine ­ võnkumiste edasikandmine ruumis Laine tekib keskkonna häirimisel, tasakaalust välja viimine Lainete liigid Võnkumine saab toimuda mingis kindlas sihis Ristlaine ­ laine, milles võnkumine toimub levimissuunaga risti. !üles-alla! Nt: veepinnal, raadio- ja valguslained Pikilaine ­ laine, milles võnkumine toimub pikki levimissuunda Nt: heli Laineid iseloomustavad suurused Laine kõrgus on võrdne 2x amplituud Lainet iseloomustavad:

võnkumine ja lained

2

docx

Füüsika- võnkumised ja lained

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 3)Süsteem peab saama võnkumise käivitamiseks valise tõuke Sundvõnkumine ­ toimub välise perioodlise jõu mõjul. Nt: õmblusmasina nõel. Sumbuv võnkumine- võnke amplituut väheneb. Looduses on vabavõnkumised alati sumbuvad võnkumised. Sumbumatu võnkumine- võnke amplituut ei muutu. Sundvõnkumine on tavaliselt sumbumatu. Võnkeperiood- ühe täisvõnke sooritamiseks kuluv aeg. T=t/N Võnkesagedus- ajaühikus sooritavate täisvõngete arv. f= N/t f=1/T Hälve- võnkuva keha kaugus tasakaaluasendist, mehaanilise võnkumisel tähistatakse x-ga. Võib olla positiivne ja negatiivne. Amplituut- maksimaalne hälve. Harmooniline võnkumine- saab kirjeldada sin-või cos-funktsiooni abil. Esineb looduses suht

Analoogelektroonika

17

docx

KESKKONNAFÜÜSIKA KT-Teooria

Kõik looduslikud vabavõnkumised. Mittesumbuvad – võnkumise ulatus ei muutu. Vajalik lisaenergia. Nt pommiga kellapendel, kojamees autol jne Võnkumist kirjeldavad suurused: Amplituud, a, [x0 ] – maksimaalne kaugus tasakaaluasendist Hälve, x(t) – kaugus tasakaaluasendist ajahetkel t Periood, T – ühe täisvõnke tegemiseks kuluv aeg Sagedus, f – ajaühikus sooritatud võngete arv, ühik Hz (1/s) Nurk- e. ringsagedus, ω – ühik rad/s Harmoonilised võnkumised: Mittesumbuv võnkumine, mille hälve on määratud siinus- või koosinus-funktsiooniga. Pendel: Amplituud väike, raskuse mõõtmed võrreldes niidi pikkusega väikesed, niit kerge ja venimatu. Matemaatiline pendel: kaalutu, venimatu niidi otsa riputatud masspunkt. Võnkumise energia: Võnkuval süsteemil on nii Ek kui Ep. Suletud süsteemis energia ei teki ega kao, vaid muutub ühes liigist teise. Sundvõnkumine - resonants: Keha võnkumise amplituudi kasv välise jõu mõjul. Mõjub

Keskkonafüüsika

4

odt

Füüsika võnkumised ja lained

2. Harmooniline võnkumine •Varju võnkumise hälbe seos: x = r sin ѡ t •Harmooniline võnkumine – selline võnkumine, mida saab kirjeldada siinus- või 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

Füüsika

2

docx

Mõisted

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. Laine on võnkumise edasikandumine keskkonnas. 12. Kui üks osake panna võnkuma siis see tõmbab kaasa ka naaberosakesi. Sest osakeste vahel mõjuvad tõmbejõud Iga järgmine osake hakkab võnkuma veidi hiljem. Inertsi tõttu. 13. Pikilained on lained, kus võnkumine toimbub piki levimissihti. (heli) 14. Ristlained on lained kus võnkumine toimub levimissihiga risti. (järvelained) 15. Lainepikkus ­ teepikkus mille laine läbib ühe võnkeperioodi jooksul (lambada=v*t, lambada=v/f) 16

Füüsika

6

doc

Lained,võnkumised,faas

· Muutuv vibratsioon ­ vibratsioon, mille kontrollitava parameetri väärtus vaadeldavas ajavahemikus muutub enam kui 2 korda ehk 6 dB Võnkumiseks laias mõttes nimetatakse mis tahes protsessi, mis on iseloomustatav mingi parameetri või suuruse täpselt või siis rohkem või vähem ligikaudselt perioodiliselt korduva muutumisega. Füüsikas tuuakse võnkumise olulise tunnusena sageli esile võnkuva suuruse muutumine ümber tasakaaluoleku. Võnkumiste näited Erinevad võnkumised on iseloomustatavad erinevate võnkuvate suuruste kaudu. Mehaanilise võnkumise (näiteks pendli või kiige või heliseva pillikeele (heliallika) võnkumise) puhul muutub keha asend ning võnkuvaks suuruseks on keha asendit iseloomustav koordinaat (kaugus või nurk). Elastse võnkumise puhul muutub elastse keskkonna rõhk antud punktis. See leiab aset näiteks heli levimisel õhus või vees tihenduste ja hõrendustena. · pinge - (elektriline pinge vahelduvvooluvõrgus)

Füüsika

5

pdf

Võnkumised ja lained

MEHAANILISED VÕNKUMISED Võnkumine (võnkliikumine) – perioodiline keha liikumine (või füüsikalise suuruse muutumine) mingi tasakaalse asendi (või väärtuse) ümber. Mehaaniline võnkumine – kehade võnkumine (nt pendlid, kiiged jne). VÕNKUMISED VABAVÕNKUMISED SUNDVÕNKUMISED SUMBUMATUD SUMBUVAD Vabavõnkumised – võnkumised, mis toimuvad võnkesüsteemi siseste jõudude mõjul. Sundvõnkumised – võnkumised, mis toimuvad võnkesüsteemi väliste perioodiliselt muutuvate jõudude mõjul. Sumbumatud võnkumised – vabavõnkumised, kus süsteemisisesed liikumist takistavad jõud puuduvad, mille tõttu võnkeamplituud ajas ei muutu. Sumbuvad võnkumised – vabavõnkumised, kus toimivad liikumist takistavad jõud (nt hõõrdejõud), mille tõttu võnkeamplituud ajas väheneb.

Kategoriseerimata

3

docx

Mehaanika kordamisküsimused

26. Seleta mõiste- harmooniline võnkumine V: Harmooniline võnkumine on võnkumine, mida saab iseloomustada siinus funktsiooni abil (X=X 0 sint) 27. Defineeri võnkumise periood V: Võnkumise periood on ühe täisvõnke sooritamiseks kuluv aeg. Tähis: T 28. Seleta mõiste- resonants V: Resonants on võnkeamplituudi järsk kasvamine, kui välise mõju sagedus langeb kokku süsteemi vabavõnke sagedusega. 29. Defineeri laine V: Laine on võnkumiste edasikandumine ruumis. 30. Seleta mõiste- laine kõrgus V: Laine kõrgus on 2 amplituudi. 31. Seleta mõiste- pikilaine V: Pikilaine ­ võnkumine toimub pikki levimissuunda. 32. Seleta mõiste- ristlaine V: Ristlaine ­ võnkumine toimub levimissuunaga risti. 33. Defineeri lainepikkus V: Lainepikkus () on kaugus kahe samas taktis võnkuva punkti vahel. 34. Defineeri difraktsioon V: Difraktsiooniks nim. Lainete paindumise tõkete taha. 35. Laine kõrgus.

Mehaanika

Kommentaarid (0)