Faktori, kas var ietekmēt svārstību periodu

Fizikā periods ir laika daudzums, kas nepieciešams viena cikla pabeigšanai svārstību sistēmā, piemēram, svārstā, atsperes masā vai elektroniskajā ķēdē. Vienā ciklā sistēma pārvietojas no sākuma stāvokļa caur maksimālajiem un minimālajiem punktiem, pēc tam atgriežas sākumā, pirms sāk jaunu, identisku ciklu. Jūs varat noteikt faktorus, kas ietekmē svārstību periodu, pārbaudot vienādojumus, kas nosaka svārstību sistēmas periodu.

Šūpošanās svārsts

Šūpošanās svārsta perioda (T) vienādojums ir:

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

kur π (pi) ir matemātiskā konstante, L ir svārsta sviras garums un g ir smaguma paātrinājums, kas iedarbojas uz svārstu. Pārbaudot vienādojumu, atklājas, ka svārstību periods ir tieši proporcionāls rokas garumam un apgriezti proporcionāls gravitācijai; tādējādi svārsta sviras garuma palielināšanās rezultātā sekojošs svārstību perioda pieaugums tiek dots ar pastāvīgu gravitācijas paātrinājumu. Tad garuma samazināšanās rezultātā samazināsies periods. Attiecībā uz gravitāciju apgrieztā sakarība parāda, ka jo spēcīgāks ir gravitācijas paātrinājums, jo mazāks svārstību periods. Piemēram, svārsta periods uz Zemes būtu mazāks nekā vienāda garuma svārsts uz Mēness.

instagram story viewer

Mise avotā

Atsperes perioda (T) aprēķins, kas svārstās ar masu (m), ir aprakstīts šādi:

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

kur pi ir matemātiskā konstante, m ir atsperei piesaistītā masa un k ir atsperes konstante, kas ir saistīta ar atsperes "Stīvums". Tāpēc svārstību periods ir tieši proporcionāls masai un apgriezti proporcionāls pavasarim nemainīgs. Stingrāka atspere ar nemainīgu masu samazina svārstību periodu. Palielinot masu, palielinās svārstību periods. Piemēram, smaga automašīna ar atsperēm balstiekārtā, atsitoties ar bumbu, atlec lēnāk nekā viegla automašīna ar identiskām atsperēm.

Vilnis

Viļņiem, piemēram, viļņošanās ezerā vai skaņas viļņiem, kas pārvietojas pa gaisu, ir periods, kas vienāds ar frekvences abpusējo; formula ir:

T = \ frac {1} {f}

kur T ir svārstību laika periods un f ir viļņa frekvence, ko parasti mēra hercos (Hz). Palielinoties viļņa frekvencei, tā periods samazinās.

Elektroniskie oscilatori

Elektroniskais oscilators, izmantojot elektronisko shēmu, ģenerē svārstīgu signālu. Elektronisko oscilatoru daudzveidības dēļ faktori, kas nosaka periodu, ir atkarīgi no ķēdes uzbūves. Daži oscilatori, piemēram, iestata periodu ar rezistoru, kas savienots ar kondensatoru; periods ir atkarīgs no rezistora vērtības omos, kas reizināts ar kapacitāti farādos. Citi oscilatori perioda noteikšanai izmanto kvarca kristālu; jo kvarcs ir ļoti stabils, tas ļoti precīzi nosaka oscilatora periodu.

Teachs.ru
  • Dalīties
instagram viewer