Dejavniki, ki lahko vplivajo na obdobje nihanja

V fiziki je obdobje čas, potreben za dokončanje enega cikla v nihajočem sistemu, kot je nihalo, masa na vzmeti ali elektronsko vezje. V enem ciklu se sistem premakne iz začetnega položaja skozi največjo in najnižjo točko, nato pa se pred začetkom novega, enakega cikla vrne na začetek. Dejavnike, ki vplivajo na obdobje nihanja, lahko prepoznate tako, da preučite enačbe, ki določajo obdobje nihajočega sistema.

Nihajno nihalo

Enačba za obdobje (T) nihajočega nihala je:

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

kjer je π (pi) matematična konstanta, L je dolžina kraka nihala in g pospešek gravitacije, ki deluje na nihalo. Preučitev enačbe razkrije, da je obdobje nihanja neposredno sorazmerno z dolžino kraka in obratno sorazmerno s težo; tako povečanje dolžine kraka nihala povzroči nadaljnje povečanje obdobja nihanja ob konstantnem gravitacijskem pospešku. Zmanjšanje dolžine bi nato povzročilo zmanjšanje obdobja. Za gravitacijo obratno razmerje kaže, da močnejše kot je gravitacijski pospešek, manjše je obdobje nihanja. Na primer, obdobje nihala na Zemlji bi bilo krajše od nihala z enako dolžino na Luni.

instagram story viewer

Maša na izviru

Izračun za obdobje (T) vzmeti, ki niha z maso (m), je opisan kot:

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

kjer je pi matematična konstanta, m masa, pritrjena na vzmet, k pa vzmetna konstanta, ki je povezana z vzmetjo "Togost." Obdobje nihanja je torej neposredno sorazmerno z maso in obratno sorazmerno z vzmetjo konstanten. Trša vzmet s konstantno maso zmanjša obdobje nihanja. Povečanje mase poveča obdobje nihanja. Na primer, težki avtomobil z vzmetmi v vzmetenju se pri udarcu počasneje odbije kot lahek avto z enakimi vzmetmi.

Valov

Valovi, kot so valovi v jezeru ali zvočni valovi, ki potujejo po zraku, imajo čas, enak recipročni frekvenci; formula je:

T = \ frac {1} {f}

kjer je T časovno obdobje nihanja in f frekvenca valovanja, običajno merjena v hercih (Hz). Ko se frekvenca vala poveča, se njegovo obdobje zmanjša.

Elektronski oscilatorji

Elektronski oscilator s pomočjo elektronskih vezij generira nihajni signal. Faktorji, ki določajo obdobje, so zaradi velike raznolikosti elektronskih oscilatorjev odvisni od zasnove vezja. Nekateri oscilatorji na primer nastavijo obdobje z uporom, priključenim na kondenzator; obdobje je odvisno od vrednosti upora v ohmih, pomnožene s kapacitivnostjo v faradih. Drugi oscilatorji uporabljajo kvarčni kristal za določanje obdobja; ker je kremen zelo stabilen, zelo natančno nastavi obdobje oscilatorja.

Teachs.ru
  • Deliti
instagram viewer