Katseandmete tabelid Katse m±m, l±(l), T±T, T2±T2, k±k, To±To, N t±t, s nr. g cm s s N/m s Katse nr. Ao, cm n At, cm t, s , s-1 Arvutused ja veaarvutused 1) Võnkeperioodi sõltuvus vedru jäikusest 2) Võnkeperioodi sõltuvus koormise massist Graafikud Vastused ja järeldused Võnkeperioodi sõltuvus vedru jäikusest k1= 22,2±1,3 N/m, %=5,9%, T0,1=0,60±0,24 s, %=40% k2= 26,6±1,9 N/m, %=7,1%, T0,2=0,55±0,30 s, %=54,5% k3= 7,72±0,16 N/m, %=2,1%, T0,3=1,021±0,059 s, %=5,8% k4=11,49±0,36 N/m, %=3,1%, T0,4=0,837±0,099 s, %=11,8% Võnkeperioodi sõltuvus koormise raskusest k1= 11,49±0,36 N/m, %=3,1%, T0,1=0,837±0,099 s, %=11,8%
...., m= ..... ±......, T=.....±..... Katse nr. A0 , cm n At , cm t, s , s-1 4. Arvutused Kaalu lubatud viga on m=0.05 g ja l= 0,5cm, t=0,005s =0,95 m 0,05 ms = t = 2 = 0,03g 3 3 l 0,5 l s = t = 2 = 0,3cm 3 3 t 0,005 t s = t = 2 = 0,003s 3 3 Leian vedrupendli jäikuse k ja omavõnkeperioodi T0 ja võnkeperioodi T ja vead: Jäikus: Omavõnkeperiood: Periood: 5.Graafikud 6. Tulemused Töötulemused koos vigadega: (Kõik tulemused on koos usaldatavusega 0,95) Võnkeperioodi sõltuvus koormise massist Vedru jäikused k koos vigadega: 1)7,680±0,088 N/m 2)8,33±0,16 N/m 3)8,02±0,13 N/m 4)7,66±0,088 N/m 5)7,43±0,065 N/m Vedrupendli omavõnkeperioodid T0 koos vigadega: 1)1,0290±0,0059 s 2)0,8020±0,0077 s 3)0,8800±0,0071 s 4)1,0230±0,0059 s 5)1,1800±0,0051 s
Tallinna Tehnikaülikool Füüsikainstituut Üliõpilane: Mihkel Matson Teostatud: Õpperühm: IATB11 Kaitstud: Töö nr: 18 OT allkiri: VEDRUPENDLI VABAVÕNKUMINE Töö eesmärk: Töövahendid: Vedrud, koormised, ajamõõtja, mõõteskaala, anum veega Skeem Töö käik Võnkeperioodi sõltuvus koormise massist 1. Kaaluge koormised (3...5 tk.). 2. Mõõtke iga koormisega vedru pikenemine l. 3. Arvutagevalemist (1) vedru jäikus k ja valemist (3) omavõnkeperiood T0 ning nende vead. 4. Määrake iga koormisega vedrupendli võnkeperiood T ja tema viga juhendaja poolt antud N täisvõnke (10...20) aja kaudu. Katsetulemused tabelisse 1. 5. Joonestage sõltuvuse T2 = f(m) graafik. Võnkeperioodi sõltuvus ved...
liikumine ühest amplituudasendist teise ja tagasi. Võnkeperiood ehk periood täisvõnke sooritamiseks kulunud aeg. Tähis: T Mõõtühik: 1 s sekund Võnkeperioodi mõõtmine Sagedus Täisvõngete arv, mida pendel sooritab ühe sekundi jooksul ka iseloomustab võnkumist Sageduseks nimetatakse võnkeperioodi pöördväärtust. Tähis: f Mõõtühik: 1 Hz herts Heinrich Rudolf Herz 1857 1894 Saksa füüsik Uuris põhiliselt võnkumisi ja tõestas elektromagnetlainete olemasolu. Kaasaegse raadiotehnika rajaja. Tema auks on nimetatud sageduse mõõtühik. Võnkeperiood Sagedus Kasutatud materjalid:
valemile . Indutseeritud elektromotoorjõud on seda suurem mida kiiremini raam pöörleb. Samuti mõjutab maksimaalset elektromotoorjõu suurust raami pindala (S) ja mähiskeerdude arv. Sellisel viisil genereeritud madalsageduslik elektromagnetvõnkumine tekitab elektromagnetlaineid, mis levivad valguskiirusega ja mille lainepikkust saab arvutada valemiga . Sagedust arvutatakse võnkeperioodi kaudu valemiga . Raadiolaineid saab tekitada võnkeringiga, mis koosneb poolist ja kondensaatorist, ning mille võnkeperioodi arvutatakse valemiga .Kus C on mahtuvus ja L on pooli induktiivsus . Kondensaatori plaatidevahelise elektrivälja energia arvutatakse valemiga WC=CU2/2 ja laengut valemiga C=q/U q=CU . Poolis tekib voolu toimel magnetväli mille energia arvutatakse valemiga WL=LI2/2
Ajamõõtmisel: lpv(t)=0,005 s; =0,95 Pendli pikkuse ja raskuskeskme mõõtmisel: lpv(l)=0,08 cm; =0,95 Mõõtjast tulenev määramatus: Pendli pikkuse (ja edaspidi ka raskuskeskme) mõõtmisel: l(l, a)=0,3 cm; =0,95. Liitmääramatus: Pendli pikkuse ja raskuskeskme mõõtmisel Liitmääramatus võnkeperioodi arvutamisel: ( * Võttes osatuletise, saan: Liitmääramatus raskuskiirenduse arvutamisel ( * ( * Võttes osatuletised, saan: ( ) ( +
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
(l = 42 cm) Tabel: Nr. Xo(m) N t(s) T(s) 1. 0,11m 47 30s 0,638s 2. 0,15m 48 30s 0,625s 3. 0,23m 48 30s 0,625s 4. 0,27m 49 30s 0,612s Järeldus: Pendli võnkeperiood ei sõltu pendli võnkeamplituudist. 2. Võnkeperioodi sõltumine pendli massist. (Xo=0,23m) Tabel: Nr. Keha N t(s) T(s) 1. Kõige kergem 48 30s 0,625s 2. Kerge 49 30s 0,612s 3. Raske 49 30s 0,612s 4. Kõige raskem 48 30s 0,625s
= 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 antud N täisvõnke (10...20) aja kaudu. Katseandmed kandke tabelisse
TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL Füüsikainstituut Üliõpilane: Teostatud: Õpperühm: Kaitstud: Töö nr. 12 OT: Nihkemoodul Töö eesmärk: Töövahendid: Traadi nihkemooduli määramine Keerdpendel lisaraskusega, nihik, kruvik, keerdvõnkumisest. ajamõõtja, tehnilised kaalud Skeem l Töö teoreetilised alused Olgu rakendatud risttahuka pealmisele pinnale sellega paralleelne ja igale pinnaelemendile ühtlaselt mõjuv jõud F. Seda pinnaühikule mõjuvat F jõudu = nimetatakse tangentsiaalpingeks. Jõu F mõjul risttahukas S deformeerub ja tema külgservad moodustavad oma esialgse asendiga nurga ...
· - lainepikkus, ühik on üks · s-teepikkus, ühik on üks meeter (m) meeter (m) · f-võnkesagedus, ühik on üks · t-aeg, ühik on üks sekund herts (Hz) (s) · T-võnkeperiood, ühik on üks sekund (s) Arvutuste korral tuleb tehte sisse panna arvude järele alati ühikud! Sagedus: (sageduse arvutame võnkumise korral) vt TV lk 8 ül 4.-5.; TV lk 20 ül 9 Võnkesagedus võnkeperioodi pöördväärtus, näitab täisvõngete arvu, mida pendel sooritab ühe sekundi jooksul. 1 n = · Arvutusvalem: f = 1T t Mõõtühik: 1 Hz (herts), 1 1 Hz = 1 s · Kus T on periood sekundites, t on aeg sekundites ja n on võngete arv (ühikut ei kasutata)
Optiline tugevuse tähis D Optilise tugevuse ühik dpt Optilise tugevuse valem D = 1/f Fookuskauguse tähis f Fookuskauguse ühik m Kiiruse tähis v Kiiruse ühik m/s Kiiruse valem v = s/t Teepikkuse tähis s Teepikkuse ühik m Aja tähis t Aja ühik s Sageduse tähis f Sageduse ühik Hz Sageduse valem f = 1/T Võnkeperioodi tähis T Võnkeperioodi ühik s Tiheduse tähis ρ Tiheduse ühik kg/m^3 Tiheduse valem ρ = m/V Massi tähis m Massi ühik kg Ruumala tähis V Ruumala ühik m^3 Rõhu tähis p Rõhu ühik Pa Rõ...
reguleerib energiaülekannet energiaallikalt võnkesüsteemile. Võnkesüsteem saab perioodi vältel energia, mille ta sama aja jooksul ära annab. Harmooniline võnkumine Harmooniline võnkumine on ühtlase ringjoonelise liikumiseparalleelkiirte abil saadud projektsioon sirgele. Harmoonilist võnkumist esineb looduses väga sageli. Keha võnkumise kirjeldamiseks kasutatakse võnkeamplituudi ja võnkeperioodi mõisted. Võnkeamplituud on keha äärmise asendi kaugus võnkumistee ja keskpunktist. Võnkeperiood on aeg, mille jooksul võnkuv keha liigub ühest äärmisest asendist teise ja sealt tagasi. Võnkeperioodi tähiseks on harilikult T. Võnkeperioodi pöördväärtust nimetatakse võnkesageduseks ja seda tähistatakse Harmooniliseks võnkumiseks ehk siinusvõnkumiseks nimetatakse mis tahes võnkumist, mida
6. Millist liikumist nimetatakse laineliseks liikumiseks? Kas lainelise liikumisega kantakse edasi ka ainet? Mis on ristlained, mis on pikilained? Laineliseks liikumiseks nim võnkumiste edasikandumist ruumis. Ristlained on võnkumiste edasikandumine, toimub võnkumiste edasikandumisega risti. Pikilainete puhul võnkumine kandub edasi pikivõnkumiste sihti. 7. Kuidas on määratletud lainepikkus (määratletuna a) võnkeperioodi kaudu ja b) samas faasis võnkuvate punktide vahelise kauguse järgi)? a) Võnkeperioodi jooksul kandub võnkumine ruumis edasi ühe lainepikkuse võrra. b) Lainepikkus on vähim kaugus samas faasis võnkuvate punktide vahel. 8. Kuidas on määratletud lainete levimiskiirus? 9. Milliste võnkumisi iseloomustavate füüsikaliste suurustega on määratud heli kõrgus, tugevus ja tämber? 10.Millist nähtust nimetatakse lainete interferentsiks? Mida tähendab koherentsus
Füüsikaliseks pendliks nimetatakse suvalise kujuga jäika keha, mis saab rippudes võnkuda liikumatu punkti ümber. Füüsikaliseks pendliks võib olla näiteks kiikuv pilt seinal või naela otsa riputatud mutrivõti. Füüsikalise pendli võnkeperiood sõltub keha kujust, massist, kinnituskoha ning raskuskeskme vahekaugusest ja vaba langemise kiirendusest. Füüsikaline pendel Kuna keha kuju ja riputuspunkt võivad olla väga erinevad, pole siinkohal võimalik anda füüsikalise pendli võnkeperioodi üldist valemit. Näiteks ühest otsast üles riputatud ühtlase varda võnkeperiood sõltub varda pikkusest l järgmiselt: Füüsikalise pendli pikkuseks on nn taandatud pikkus, mis kõndijale on kolmandik jala pikkusest. Teatud lähenduses võime kasutada matemaatilise pendli perioodi valemit, kus pendli pikkuseks ongi taandatud pikkus. Teades oma jala võnkeperioodi, sammu pikkust, joonistage igaüks välja oma jala omavõnkumiste graafikud ja tehke järeldused. 3. Fotoefekt
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. maavarade leiukohti. 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
Tabel 18.1 Võnkeperioodi sõltuvus koormise massist ja vedru jäikusest Katse m ± m l ± ( l ) N t ± t , T ± T T 2 ± T 2 k ± k T0 ± T0 nr. ,g , cm s s s N/m s Tabel 18.2 Sumbuvusteguri ja logaritmilise dekremendi määrmine Katse nr. A0 , n At , t, ,
3. Tuletage sumbuvvõnkumise hälvet kirjeldav valem (7.10). Joonistage hälbe ajalist sõltuvust näitav graafik. 4. Defineerige mõiste ,,sumbuvvõnkumise relaksatsiooniaeg". 5. Mis juhtub võnkuva süsteemiga, kui sumbuvustegur saavutab krii tilise väärtuse (7.17)? Missuguse kuju võtab hälbe ajalise sõltuvuse graafik? 6. Mis on harmooniline võnkumine? Millised on tema tekkimise tingimuse d? 7. Tuletage harmoonilise võnkumise valem (7.21). 8. Vedrupendli võnkeperioodi valem koos selgitustega. 9. Tuletage matemaatilise pendli võnkumise valem (7.29). Tehke joonis ko os selgitustega. l pendli pikkus x hälbe alpha - kaldenurk F kehale mõjutav jõud 10. Matemaatilise pendli võnkeperioodi valem koos selgitustega ja selle järeldus
suunda, siis pöial näitab mõjuva jõu suunda. Mis on elektromagnetvõnkumine? Elektri- ja magnetvälja perioodiline muutumine. Millest koosneb võnkering ja milline energia muundumine võnkeringis toimub? Võnkering koosneb kondensaatorist ja poolist. Võnkumise käigus muundub laetud kondensaatori elektrivälja energia pooli magnetvälja energiaks ja vastupidi. Millest sõltub võnkeringi võnkeperiood?(Thomson) Sõltub sellest, kas võnkering saab pidevalt energiat juurde. Võnkeringi võnkeperioodi arvutatakse Thomsoni valemiga . T=2π√L.C . f=1/T
4. 0,74 20 34,41 1,72 2,96 9,89 -0,08 5. 0,59 20 30,88 1,54 2,37 9,84 -0,03 6. 0,68 20 33,25 1,66 2,76 9,76 0,05 Keskmin =9,81 =0,05 e Katse 2 on ekse seega ei arvestanud katse 2 tulemusi. Konstant g avaldamine matemaatilise pendli võnkeperioodi valemist. Saame valemi Saadus tulemuse kvaliteet. Kvaliteeti saame määrata antud valemiga Lubatud vea protsent Oma andmetega saame Süsteemne viga. 9,76 9,81 9,86 g Esines väikseid juhuslike vigu. Süsteemset viga ei esinenud, kuna tegelik raskuskiirendus g=9,81 on võrdne töö tulemusel saad keskmisega. Kuna on töö kvaliteetne.
Pendel, sekundimõõtja, mõõdulint. Töö teoreetilised alused ja katseskeem Matemaatiliseks pendliks nimetatakse idealiseeritud süsteemi, kus masspunkt võngub lõpmatult peene venimatu ja kaaluta niidi otsas (joonis A). Matemaatilise pendli võnkeperiood avaldub järgmiselt: l T 2 g Kus l on pendli pikkus, g - raskuskiirendus. Raskuskiirendus g avaldub matemaatilise pendli võnkeperioodi valemist järgmiselt: 4 2l g 2 T Töö käik. Mõõdetakse kuue erineva pendli pikkused l. Pendlid pannakse ükshaaval võnkuma mõnekraadise amplituudiga. Määratakse etteantud n võnke kestvus t. Lähteandmed kantakse töökäiku iseloomustavasse tabelisse (tabel 1). Katse nr l, m n t, s T, s T2, s2 Gl, m/s2 G-gl, m/s2 1
võrdne keha poolt väljatõrjutud vedelikule mõjuva raskusjõuga. Keha ujub, kui üleslükkejõud on arvuliselt võrdne raskusjõuga. Ujumisel on osa kehast vedelikust väljas. Võnkumine ja heli Võnkumine on liikumine, mis kordub kindla ajavahemiku järel. Amplituudiks nimetatakse võnkuva keha amplituudasendi kaugust tasakaaluasendist. Võnkeperioodiks nimetatakse ajavahemikku, mis kulub ühe täisvõnke sooritamiseks. Tähis: T Mõõtühik: s Sageduseks nimetatakse võnkeperioodi pöördväärtust f = 1 / T. Sagedus näitab võngete arvu ühes sekundis. Mõõtühik: 1Hz Valem: f = 1 / T Heliks nimetatakse keskkonnas levivat võnkumist. Heli levimise kiirus õhus on 340 m/s. Heli kiirus õhus sõltub õhu temperatuurist, õhuniiskusest ja õhurõhust. Mida suurem on heliallika võnkesagedus, seda kõrgemat heli see tekitab.
Töövahendid Pendel, sekundimõõtja, mõõdulint. Töö teoreetilised alused ja katseskeem Matemaatiliseks pendliks nimetatakse idealiseeritud süsteemi, kus masspunkt võngub lõpmatult peene venimatu ja kaaluta niidi otsas (joonis A). Matemaatilise pendli võnkeperiood avaldub järgmiselt: l T = 2 g Kus l on pendli pikkus, g - raskuskiirendus. Raskuskiirendus g avaldub matemaatilise pendli võnkeperioodi valemist järgmiselt: 4 2l g= 2 T Töö käik. Mõõdetakse kuue erineva pendli pikkused l. Pendlid pannakse ükshaaval võnkuma mõnekraadise amplituudiga. Määratakse etteantud n võnke kestvus t. Lähteandmed kantakse töökäiku iseloomustavasse tabelisse (tabel 1). Katse nr l, m n t, s T, s T2, s2 Gl, m/s2 G-gl, m/s2 1
2. Töövahendid Pendlid, sekundimõõtja, mõõtelint. 3. Töö teoreetilised alused ja katseskeem Matemaatiliseks pendliks nimetatakse idealiseeritud süsteemi, kus masspunkt võngub lõpmatult peene venimatu ja kaaluta niidi otsas (joonis A). Matemaatilise pendli võnkeperiood avaldub järgmiselt: l T = 2 g Kus l on pendli pikkus, g - raskuskiirendus. Raskuskiirendus g avaldub matemaatilise pendli võnkeperioodi valemist järgmiselt: 4 2l g= T2 Töö käik. Mõõdetakse kuue erineva pendli pikkused l. Pendlid pannakse ükshaaval võnkuma väikese amplituudiga. Määratakse etteantud n võnke kestvuse aeg t. Lähteandmed kantakse töökäiku iseloomustavasse tabelisse. Katse = - gl , nr
Mehaaniline liikumine on nähtus, kus keha asukoht muutub teiste kehade suhtes. Iseloomustatakse trajektoori(joon, mida mööda liigub keha punkt), teepikkuse(f. suurus=trajektoori pikkusega, mille keha mingi ajavahemiku jooksul läbib; s; 1m; s=vt) aja(t; sek; min; h) ja kiiruse(f.suurus=keha poolt läbitud teepikkuse ja selleks kulunud aja jagatisega. Näitab , kui suure teepikkuse läbib keha ajaühiku jooksul; v; meetrit/sek; v=s:t)abil. Liikumise suhtelisus väljendub trajektoori suhtelisuse ja kiiruse suhtelisuse kaudu. Keha liikumine on suhteline ja sõltub sellest, millise keha suhtes liikumist vaadeldakse. Keskmine kiirus näitab , kui suure teepikkuse läbib keha keskmiselt ajaühikus; vk=s:t, kus vk on keha keskmine kiirus, s on keha poolt läbitud kogu teepikkus ja t on selle teepikkuse läbimiseks kulunud kogu aeg. Võnkliikumine on liikumine, mis kordub kindla ajavahemiku järel. Iseloomustamiseks on appi võetud füüsikalised suurused: võnk...
Nt: · Kellapendlile annavad lisaenergiat vedru või pommid. Harmooniline võnkumine Harmoonilist võnkumist kirjeldab valem: x=r sin t Et võnkumise amplituud on võrdne ketta raadiusega ehk r=x0, saame valemi: x=x0 sin t Kõiki võnkumisi, mida saab kirjeldada siinusfunktsiooni abil, nimetatakse harmoonilisteks võnkumisteks. Harmooniline võnkumine Võnkumisi iseloomustavad suurused · Ühe täisvõnke kestust nimetatakse võnkeperioodiks. · Võnkeperioodi tähis on T ja ühik sekund T=t/N T võnkeperiood sekund (s) t võngete koguaeg sekund (s) N võngete arv Võnkumisi iseloomustavad suurused · Ajaühikus sooritavate täisvõngete arv on võnkesagedus. f=1/T=N/t f sagedus herts (Hz) T võnkeperiood sekund (s) N võngete arv t võngete koguaeg sekund (s) Arvutusülesanne Vedru otsa riputatud raskus teeb 1 minuti jooksul 30 000 000 võnget.
Mis on vahelduvvool? Eestis kasutatava vahelduvvoolu põhinäitajad. Vahelduvvooluks nim elektrivoolu, mille korral voolutugevus perioodiliselt muutub. Eestis T=1/F T=1/50 = 0.02s =20ms Mõisted: hetkväärtus, amplituudväärtus,periood,faas, radiaan Hetkväärtus – voolutugevuse väärtus antud ajahetkel Amplituudväärtus – voolutugevuse max võimalik väärtus Periood – aeg, mis kulub täisvõnke tegemiseks Faas – võnkeperioodi iseloomustav suurus.Mõõdetakse kraadides v radiaanides. Radiaan – raadiusepikkusele kaarele toetuva nurga suurus on 1 radiaan 1rad=180/ Mis on faasijuhe ja nulljuhe? Nulljuhe on see, mis on maaga ühendatud. Faasijuhtmes on pinge,mis ajas perioodiliselt muutub. Pinge on 0-juhtme ja faasijuhtme vahel (220v) Kirjelda vooluvõrgus kasutatavate kaitsmete töö põhimõtet. On kahte tüüpi kaitsmeid
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. Suundvõnkumine- võnkumine, mis tekib välise, sundiva jõu mõjul nt õmblusmasina nõel, auto mootori kolb. Resonants- võnkumise amplituudi tohutu kasv juhul, kui välise energiaallika
Ringjooneline liikumine kui keha punktid tiirlevad mööda peaaegu ühesuguseid ringjoone kujulisi trajektoore Täisvõnge võnkuve kehaliikumine ühest amplituud asendist teise ja tagasi Periood täisvõnkeks kuluv aeg Lainepikkus kaugus kahe punkti vahel mis võnguvad samas taktis(m) Nurkkiirus on pöördenurga ja selle sooritamiseks kuluva ajavahemiku jagatis Joonkiirus in ringliikumisel läbitud teepikkuse ja liikumisaja suge Sagedus on võnkeperioodi pöördväärtus Kesktõmbekiirendus kiirendus ringjoonelisel liikumisel ja see tekib igasugusel suunamuutusel Jõumoment jõu ja jõuõla korrutis M=Fl Impulsimoment on ringjooneliselt liikuva kehe impulsi pöörlemisraadiuse korrutis Radiaan - füüikas pöördnurga mõõtmiseks kasutatav ühik(rad) Resonants keha võnkeamplituudi järsk kasv oma võnkesageduse kokkulangemiselvälise võnkumise dagedusega nt sõdurid sillal marssimas samas
Vedelikusamba raskusest põhj. Rõhumine Rõhk p N/m2=Pa vedelikus Tihedus [roo] Kg/m3 P=[roo]gh Raskuskiirendus g m/s2 Samba kõrgus h m Seos võnkeperioodi ja sageduse vahel Sagedus f Hz F=1/T Periood T s Laengute korrapärane liikumine juhis Voolutugevus I A Elektrilaeng q C I=q/t
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. Esineb looduses väga sageli. Kirjeldamiseks kasutatakse võnkeamplituudi ja võnkeperioodi mõisteid. Harmooniliseks võnkumiseks e. siinusvõnkumiseks nim. mis tahes võnkumist. Lihtvõnkumine RESONANTS Resonants on sundvõnkumise võnkemaplituudi järsk suurenemine välise (sundiva) mõjutuse sageduse lähenedes võnkuva süsteemi omasagedusele. Võnkuvale süsteemile kanduv võimsus suurim. Ohtlik: võib purustada. Muusikariistades kasutatakse resonantsi kõla võimendamiseks ja parandamiseks. Resonantsi korral kasvab amplituud järsult
pöörlemistelje suhtes võrdub inertsimomendiga I C raskuskest läbiv, pöörlemisteljega paralleelse telje suhtes, millele on liidetud kahe massi korrutis raskuskeskme ja pöörlemistelje vahelise kauguse a ruuduga: I = IC + m a2 (5) 2. Töö käik 1) Tutvun katseseadmega 2) Mõõdan trifinaarpendli traadi pikkuse l. Valemis (4) esinevate konstantide väärtused r, R ja aluse mass m0 on antud töökohal 3) Määran tühja aluse võnkeperioodi T0. Selleks panen aluse võnkuma tõmmates seda nöörist N ja mõõdan n täisvõnke aja (võngete arvu annab juhendaja). Mõõtmisel ei tohi võnkeamplituud ületada 5...6o. 4) Asetan uuritava keha aluse keskele ja määran kogusüsteemi võnkeperioodi T1 nii, nagu tühje aluse korralgi. 5) Võtan veel teise sammasuguse uuritava keha ja asetan mõlemad kehad alusele sümmeetriliselt nii, et nende tsentrite vaheline kaugus oleks 2a. Määrake sellise süsteemi
( ) Liitmääramatused ( ) ( ( ) ) ( ( )) Pikkuste ja vahemaade mõõtmisel ( ) ( ) ( ) Nurga mõõtmisel ( ) ( ) ( ) Liitmääramatus võnkeperioodi arvutamisel ( ) ( ( ) * Võttes osatuletise, saan: ( ) ( ) ( ) Liitmääramatus kiiruse arvutamisel ( ) ( ( ) ) ( ( ) ) ( ( )) ( ( )* ( ( )) ( ( )) ( ( )) ( ( ))
pöörlemistelje suhtes võrdub inertsimomendiga I C raskuskest läbiv, pöörlemisteljega paralleelse telje suhtes, millele on liidetud kahe massi korrutis raskuskeskme ja pöörlemistelje vahelise kauguse a ruuduga: I IC m a2 (5) 2. Töö käik 1) Tutvun katseseadmega 2) Mõõdan trifinaarpendli traadi pikkuse l. Valemis (4) esinevate konstantide väärtused r, R ja aluse mass m0 on antud töökohal 3) Määran tühja aluse võnkeperioodi T0. Selleks panen aluse võnkuma tõmmates seda nöörist N ja mõõdan n täisvõnke aja (võngete arvu annab juhendaja). Mõõtmisel ei tohi võnkeamplituud ületada 5…6o. 4) Asetan uuritava keha aluse keskele ja määran kogusüsteemi võnkeperioodi T1 nii, nagu tühje aluse korralgi. 5) Võtan veel teise sammasuguse uuritava keha ja asetan mõlemad kehad alusele sümmeetriliselt nii, et nende tsentrite vaheline kaugus oleks 2a. Määrake sellise süsteemi võnkeperiood T2
pöörlemistelje suhtes võrdub inertsimomendiga I C raskuskest läbiv, pöörlemisteljega paralleelse telje suhtes, millele on liidetud kahe massi korrutis raskuskeskme ja pöörlemistelje vahelise kauguse a ruuduga: I IC m a2 (5) 2. Töö käik 1) Tutvun katseseadmega 2) Mõõdan trifinaarpendli traadi pikkuse l. Valemis (4) esinevate konstantide väärtused r, R ja aluse mass m0 on antud töökohal 3) Määran tühja aluse võnkeperioodi T0. Selleks panen aluse võnkuma tõmmates seda nöörist N ja mõõdan n täisvõnke aja (võngete arvu annab juhendaja). Mõõtmisel ei tohi võnkeamplituud ületada 5…6o. 4) Asetan uuritava keha aluse keskele ja määran kogusüsteemi võnkeperioodi T1 nii, nagu tühje aluse korralgi. 5) Võtan veel teise sammasuguse uuritava keha ja asetan mõlemad kehad alusele sümmeetriliselt nii, et nende tsentrite vaheline kaugus oleks 2a. Määrake sellise süsteemi võnkeperiood T2
Tallinna Tehnikaülikool Füüsikainstituut Üliõpilane: Natalia Novak Teostatud: Õpperühm: YAMB11 Kaitstud: Töö nr: 18 TO: VEDRUPENDLI VABAVÕNKUMINE Töö eesmärk: Töövahendid: Vedrupendli vabavõnkumise perioodi sõl- Vedrud, koormised, ajamõõtja, mõõteskaala, anum tuvuse uurimine koormise massist ja vedru veega. jäikusest. Vedrupendli sumbuvusteguri ja logaritmilise dekremendi määramine. Skeem 1. 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. Kui viia koormis tasakaaluasendist välja, siis tekib ...
Valemid Eesliite nimetus Eesliite tähis Kordaja Giga G 109 Mega M 106 Kilo k 103 Milli m 0,001 e. 10-3 Mikro µ 0,000001 e. 10-6 Nano n 10-9 MEHAANIKA Suurus Suuruse tähis Eelistatud ühik Valem Tiheduse ja Tihedus Kg/m³ aine seos. Mass m Kg =m/V ruumala V M3 Suurus Suuruse tähis Eelistatud ühik Valem Keha ühtlane Nihe S m liikumine Aeg t S ...
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. Heli tekitajaks on võnkuvad kehad. 16-20 000 Hz 17. Helivaljusus sõltub helkiallika võnke amplituudist, amplituut suureneb heli valjeneb. 18. Heli kõrgust tekitab suurema sagedusega võnkuv keha. Mida suurem sagedus, seda kõrgem heli. 19. Interferents on nähtus kus lainete liitumise tulemusena keskkonna erinevad punktid hakkavad võnkuma erineva amplituudiga. Tekib kui keskkonnas levib korraga mitu lainet. 20
on : meeter (pikkus), kilogramm (mass), sekund (aeg), amper (voolutugevus), kelvin (termodünaamiline temperatuur), mool (ainehulk) ning kandela (valgustugevus). Ühikute definitsioonid (2005 aasta) : Meeter vahemaa, mille valgus läbib ajavahemikus 1/299 792 458 sekundit Kilogramm võrdne rahvusvahelise kilogrammi etaloni massiga (1l vee mass) Sekund - tseesium 133 aatomi põhioleku ülipeenstruktuuri üleminekule vastava kiirguse9 192 631 770 võnkeperioodi kestus Amper - Amper on konstantne selline elektrivool, mis põhjustaks kahes paralleelse lõpmatu pikkusega ja tühise ristlõike pindalaga elektrijuhi vahel jõu 2 × 10-7 njuutonit meetri kohta, kui need juhid asuvad teineteisest 1 meetri kaugusel vaakumis. Kelvin - Kelvin, termodünaamilise temperatuuri ühik, on murdosa 1 / 273,16 vee kolmikpunkti termodünaamilisest temperatuurist. Mool - Mool on kogus ainet, mis sisaldab sama palju elementaarseid objekte kui 0.012
Kui keha kuju ja ruumala ei taastu on tegemist plastilise deformatsiooniga. Võnkliikumine ehk liikumine, mis kordub kindla ajavahemiku järel Amplituudiasend pendli asend, kus koormis pöördub tagasi Tasakaaluasend pendli asend, kus koormis püsib paigal Amplituud pendli amplituudiasendi kaugus tasakaaluasendist Võhkeperioodiks ajavahemik, mis kulub ühe täisvõnke sooritamiseks. Perioodi tähistatakse tähega T Perioodi mõõtühik on 1 s Sageduseks nimetatakse võnkeperioodi pöördväärtust. f = 1/T Võnkesagedust tähistatakse tähega f Sageduse ühik on 1 Hz Sageduse määramise viisid: 1. Lugeda ära võngete arv ajavahemikus ja saadud tulemus jagada ajavahemiku kestusega. 2. Mõõta pendli võnkeperiood ja arvutada selle pöördväärtus. Hõõrdejõud ehk jõud, mis tekib ühe keha liikumisel mööda teise keha pinda ja on suunatud liikumisele vastupidiselt Hõõrdejõudu põhjustab: kokkupuutuvate kehade pindade krobelisus
· Pendli asendit, kus koormis püsib paigal, nimetatakse tasakaaluasendiks. · Pendli amplituudiasendi kaugust tasakaaluasendist nimetatakse amplituudiks. · Täisvõnkeks nimetatakse pendli liikumist ühest amplituudiasendist teise ja tagasi. Võhkeperioodiks nimetatakse ajavahemikku, mis kulub ühe täisvõnke sooritamiseks. · Perioodi tähistatakse tähega T. · Perioodi mõõtühik on 1 s. Sageduseks nimetatakse võnkeperioodi pöördväärtust. · Võnkesagedust tähistatakse tähega .. · Sageduse ühik on 1 Hz. = 1/T - võnkesagedus T - võnkeperiood Sagedust saab määrata kahel viisil: 1. lugeda ära võngete arv ajavahemikus ja saadud tulemus jagada ajavahemiku kestusega. 2. mõõta pendli võnkeperiood ja arvutada selle pöördväärtus Gravitatsioonijõud Gravitatsiooniks nimetatakse mistahes kehade vastastikuse tõmbumise nähtust.
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: 1 kHz = 10(kuubis) Hz ; 1MHz = 10(astmes 6) ; 1 GHz = 10(astmes 9) Sageduse ühikule on antud nimetus saksa füüsiku Heinrich Hertzi auks.
Keha kiirus on suhteline. Võnkliikumine on liikumine, mis kordub kindla ajavahemiku järel. Võnkumise arvuliseks iseloomustamiseks on kasutusele võetud füüsikalised suurused: võnkeamplituud, periood ja sagedus. Võnkeamplituudiks nimetatakse võnkuva keha(pendli) amplituudiasendi kaugust tasakaaluasendist. Võnkeperioodiks nimetatakse ajavahemikku, mis kulub ühe täisvõnke sooritamiseks, perioodi tähistatakse tähega T. Perioodiühik on 1 s. Võnkesageduseks nimetatakse võnkeperioodi pöördväärtust f= 1:T Kehade vastastikmõju tõttu muutub vastasikmõjus olevate kehade kiirus, kusjuures suure massiga keha kiirus muutub vähem kui väikse massiga keha kiirus. Jõud, millega kaks keha teineteist mõjutavad, on suuruselt võrdsed ja suunalt vastupidised. Keha inerstus ja mass- inertsus väljendub selles, et keha kiiruse muutumiseks kulub alati teatud aeg. Keha inertsust väljendatakse arvuliselt massi kaudu. Mida inertsem on keha, seda suurem on keha mass
Tallinna Tehnikaülikooli Füüsika instituut Üliõpilane: Erki Varandi Teostatud: 8.10.14 Õpperühm: AAVB11 Kaitstud: Töö nr. 18 OT: Vedrupendli vabavõnkumine Töö eesmärk: Töövahendid: Vedrupendli vabavõnkumise perioodi sõl- Vedrud, koormised, ajamõõtja, mõõteskaala. tuvuse uurimine koormise massist ja vedru jäikusest. Skeem 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 ...
● Õpilane oskab määrata verdupendli perioodi ja sagedust. Simulatsioon: https://phet.colorado.edu/sims/html/masses-and-springs-basics/latest/masses-and-springs-basi cs_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. Vedrupendliks nimetatakse absoluutselt elastse vedru otsa riputatud punktmassi. Võnkumist põhjustab siin elastsusjõu ja raskusjõu vaheline vastastikmõju. Ideaalset vedrupendlit ei ole olemas, sest absoluutselt elastset vedru ei eksisteeri. Kuid väikese võnkeampliduudi korral sõltub pendli periood vedru elastsustegurist ja kuulikese massist: 𝑚 𝑇 = 2π 𝑘
Levivad nii vedelikus, gaasis kui ka tahkses aines. 2. Täisvõnge-aeg, mille jooksul keha liigub ühest äärmisest asendist teise ja siis jälle tagasi, nihe=0. Ühik 1s Lainepikkus-kaugus kahe teineteisele lähima, samas faasis võnkuva punkti vahel. Ühik 1 m. Sagedus-võrdsete ajavahemike tagant korduvate sündmuste (võngete, impulsside vmt) arv ajaühikus. Ühikuks 1 Hz või s-1 . Periood-aeg, mil keha sooritab ühe täisvõnke. Ühik 1s 3. Faas-ehk võnkefaas on võnkeperioodi iseloomustav suurus, tsüklilise võnkeprotsessi hetkeseisund. Faasinihe-näitab, mitu faasi on möödas algfaasist. Algfaas-liikumise algus, n. harmoonilise võnkumise algfaas on t=0. 4. Sageduse ja lainepikkuse seotus: c=f, kus c-valgusekiirus. Lainepikkus on pöördvõrdeline sagedusega f, laineharjade arvuga, mis läbib mingit ruumipunkti ajaühikus. 5. Samasihiliste võnkumiste liitmine: x1=a1cos(0t+1) tan=(a1sin1+a2sin2)/( a1cos1+a2cos2) x2=a2cos(0t+2)
4. 0,675 10 16,66 1,65 2,72 9,8 0,13 5. 0,675 10 16,72 1,67 2,79 9,55 0,12 6. 0,675 10 16,57 1,66 2,76 9,65 0,02 Keskmine g = 9,67 =1 Raskuskiirenduse tuletasime matemaatilise pendli võnkeperioodi valemist ning saime 6
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 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- aja...
Kiirendus - kiiruse muut ajaühikus. Kineetiline energia- liikuva keha energia. Koherentsus- muutumatu faasi vahega toimuv võnkumine. Kulgliikumine- keha selline liikumine, mil keha kõik punktid liiguvad mööda ühesuguseid jooni. Laine levimise kiirus- näitab kui kaugele mingi kindel lainepunkt levib ajaühiku jooksul. Laineline liikumine- võnkumiste levimine ruumis. Lainepikkus- kaugus, mille võrra võnkumine levib ühe võnkeperioodi jooksul. Lainete difraktsioon- lainete kandumine tõkete taha. Lainete interferentsiks- nimetatakse nähtust, mis tekib kahe (või mitme) ühesuguse lainepikkusega laine liitumisel ja mis väljendub liitlaine amplituudi kasvus või kahanemises sõltuvalt liituvate lainete faasinihkest. Liikumishulga jäävuse seadus- suletud süsteemi koguimpulss on sinna kuuluvate kehade igasugusel vastastikmõjul jääv. Liikumishulk- e. Impulss, keha massi ja kiiruse korrutis
· Kujutis tekitatakse läätsega. · Okulaarmikroskoobi või muu optikariista silmapoolne lääts · Silm nägemiselund · Liikumise suhtelisus keha liikumine on alati suhteline ja sõltub sellest millise keha suhtes liikumist vaadeldakse · Võnkliikumine liikumine mis kordub kindla ajavahemiku järel · Võnkeamplituud võnkuva keha amplituudiasendi kaugust tasakaaluasendist · Võnkeperiood ajavahemik, mis kulub ühe täisvõnke sooritamiseks · Võnkesagedus võnkeperioodi pöördväärtus · Pascali seadus vedelikus või gaasis kandub rõhk edasi igas suunas ühteviisi · Raskusjõust tingitud rõhk vedelikus Maa külgetõmbejõu tõttu avaldab vedelik anuma põhjale ja seintele ning vedelikus asuvatele kehadele rõhku · Õhurõhk raskusjõu tõttu avalda õhk rõhku maapinnale ja atmosfääris olevatele kehadele · Normaalrõhkõhurõhk · Üleslükkejõud jõud millega vedelik või gaas tõukab üles sinna asetatud keha
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
