Факторите, които могат да повлияят на периода на трептене

Във физиката период е времето, необходимо за завършване на един цикъл в трептяща система като махало, маса на пружина или електронна верига. В един цикъл системата се придвижва от начална позиция, през максимални и минимални точки, след което се връща в началото, преди да започне нов, идентичен цикъл. Можете да идентифицирате факторите, които влияят на периода на трептене, като изследвате уравненията, които определят периода за една трептяща система.

Люлеещото се махало

Уравнението за периода (T) на люлеещо се махало е:

T = 2 \ pi \ sqrt {\ frac {L} {g}}

където π (pi) е математическата константа, L е дължината на рамото на махалото, а g е ускорението на гравитацията, действащо върху махалото. Изследването на уравнението разкрива, че периодът на трептене е право пропорционален на дължината на рамото и обратно пропорционален на гравитацията; по този начин, увеличаването на дължината на рамото на махалото води до последващо увеличаване на периода на трептене при постоянно гравитационно ускорение. Намаляването на дължината тогава би довело до намаляване на периода. За гравитацията обратната зависимост показва, че колкото по-силно е гравитационното ускорение, толкова по-малък е периодът на трептене. Например, периодът на махало на Земята би бил по-малък в сравнение с махало с еднаква дължина на Луната.

instagram story viewer

Меса на извор

Изчисляването за периода (T) на пружина, трептяща с маса (m), се описва като:

T = 2 \ pi \ sqrt {\ frac {m} {k}}

където pi е математическата константа, m е масата, прикрепена към пружината, а k е константата на пружината, която е свързана с пружината „Скованост.“ Следователно периодът на трептене е право пропорционален на масата и обратно пропорционален на пружината постоянна. По-твърдата пружина с постоянна маса намалява периода на трептене. Увеличаването на масата увеличава периода на трептене. Например, тежък автомобил с пружини в окачването отскача по-бавно, когато удари удара, отколкото лек автомобил с еднакви пружини.

Вълна

Вълните като вълни в езеро или звукови вълни, пътуващи във въздуха, имат период, равен на реципрочната на честотата; формулата е:

T = \ frac {1} {f}

където T е периодът на трептене във времето, а f е честотата на вълната, обикновено измерена в херци (Hz). Когато честотата на вълната се увеличи, нейният период намалява.

Електронни осцилатори

Електронният генератор генерира трептящ сигнал, използвайки електронна схема. Поради голямото разнообразие от електронни генератори, факторите, които определят периода, зависят от конструкцията на веригата. Някои осцилатори например задават периода с резистор, свързан към кондензатор; периодът зависи от стойността на резистора в ома, умножена по капацитета във фарад. Други осцилатори използват кварцов кристал за определяне на периода; тъй като кварцът е много стабилен, той задава период на осцилатор с голяма точност.

Teachs.ru
  • Дял
instagram viewer