Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

FIZIKAFIZIKA 11. évfolyam Rezgések és hullámok. A rezgőmozgás és jellemzői •Ingaóra ingáján lévő nehezék. Tapasztalatok: •Felfüggesztett rugóra nehezéket.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "FIZIKAFIZIKA 11. évfolyam Rezgések és hullámok. A rezgőmozgás és jellemzői •Ingaóra ingáján lévő nehezék. Tapasztalatok: •Felfüggesztett rugóra nehezéket."— Előadás másolata:

1 FIZIKAFIZIKA 11. évfolyam Rezgések és hullámok

2 A rezgőmozgás és jellemzői •Ingaóra ingáján lévő nehezék. Tapasztalatok: •Felfüggesztett rugóra nehezéket akasztunk és kitérítjük egyensúlyi helyzetéből. •Satuba fogott vaslemezt megpendítjük.

3 A rezgőmozgás és jellemzői •Egy pontszerű test két szélső helyzet közötti periódikus mozgása. Rezgőmozgás: A rezgő test pályája bármilyen lehet (pl. a rugóra akasztott test pályája egyenes, az inga körpályán mozog) A továbbiakban olyan eseteket vizsgálunk, amelyeknél a pálya egyenes!

4 A rezgőmozgás és jellemzői •A mozgás leírásához koordináta-rendszert használunk: •origója a test egyensúlyi helyzeténél van, x tengelye egybeesik a mozgás pályájával. x

5 •Rezgőmozgás esetén az elmozdulás. A rezgőmozgás és jellemzői Kitérés: Jele: X •Az egyensúlyi helyzet és a szélső helyzet távolsága (a maximális kitérés nagysága). Amplitúdó: Jele: A (X max ) [A] = m

6 •Egy periódus (rezgés) megtételéhez szükséges idő. A rezgőmozgás és jellemzői Rezgésidő vagy periódusidő: Jele: T [T] = s •A megtett rezgések számának és az ehhez szükséges időnek a hányadosa. Rezgésszám vagy frekvencia: Jele: f

7 A rezgőmozgás és jellemzői n: rezgések száma  t: eltelt idő

8 A rezgőmozgás és jellemzői •A ferkvencia 2  szerese. Körfrekvencia: Jele:  [  ] = [f] = Hz Vizsgáljunk egyetlen rezgést: (1 rezgés megtételéhez szükséges idő) (a frekvencia a periódusidő reciproka) (körfrekvencia és rezgésidő közti összefüggés)

9 A rezgőmozgás és jellemzői •A harmonikus rezgőmozgás rezgésszáma (frekvenciája) és a körmozgás fordulatszáma is egyenlő. Ezekből az adódik, hogy a harmónikus rezgőmozgás kitérése:

10 A rezgőmozgás és jellemzői

11 Kitérés-idő függvény (szinuszgörbe!)

12

13 A rezgő test sebessége •A rezgőmozgást végző test sebességének iránya periódikusan változik, a szélső helyzetekben a test sebességének nagysága egy pillanatra nulla. A rezgőmozgás változó sebességű mozgás!

14 A rezgő test sebessége harmónikus •Vizsgáljuk meg, hogyan függ a harmónikus rezgőmozgást végző test sebessége az időtől.

15 A rezgő test sebessége A rezgő test sebessége (az ábrából):  vkvk v Egyenletes körmozgás miatt: A kerületi sebesség és a szögsebesség közötti összefüggés: Mivel r = A A harmonikus rezgőmozgást végző test sebessége:

16 A rezgő test sebessége Sebesség – idő függvény: Pozitív a sebesség: az 1. és 4. negyedperiódusban Negatív a sebesség: az 2. és 3. negyedperiódusban Nulla a sebesség: és ekkor van a test a szélső helyzetben. Maximális a sebesség: és ekkor halad át a test az egyensúlyi helyzeten.

17 A rezgő test gyorsulása •Mivel a rezgőmozgás változó sebességű mozgás, ezért a rezgő test gyorsulása sem nulla. a cp – a körpályán mozgó test centripetális gyorsulása a – a rezgő test gyorsulása (az a cp x irányú komponense)

18 A rezgő test gyorsulása •Vizsgáljuk meg, hogyan függ a harmonikus rezgőmozgást végző test gyorsulása az időtől! A rezgő test gyorsulása (ábráról): Egyenletes körmozgás miatt: Centripetális gyorsulás: r = A Mivel r = A A harmonikus rezgőmozgást végző test gyorsulása:

19 A rezgő test gyorsulása Gyorsulás – idő függvény (egy szinuszgörbe x tengelyre vonatkozatott tükörképe) : Nulla a gyorsulás: és Maximális a gyorsulás: és Tudjuk:

20 A rezgő test gyorsulása •A harmonikus rezgőmozgást végző test gyorsulása arányos a kitéréssel, de azzal ellentétes irányú.

21 A rezgőmozgás dinamikai leírása Dinamika alapegyenlete: (a testre ható erők eredője) Tudjuk:

22 A rezgőmozgás dinamikai leírása A harmonikus rezgőmozgást végző testre ható erők eredője az időnek szinuszos függvénye! Mivel:

23 A rezgőmozgás dinamikai leírása •A harmonikus rezgőmozgást végző testre ható erők eredője egyenesen arányos a kitéréssel, de azzal ellentétes irányú. (Ha egy egyenes mentén rezgő testre minden helyzetben a kitéréssel egyenesen arányos, de azzal ellentétes irányú erő hat, akkor a mozgás harmonikus rezgőmozgás) Ha a rugón rezgő test pályája egyenes, akkor a test harmonikus rezgőmozgást végez.

24 A rezgőmozgás dinamikai leírása Hasonlítsuk össze a következő két egyenletet:

25 A rezgőmozgás dinamikai leírása Rezgésidő meghatározása: Mivel A rezgő test rezgésidejét a rugó rugóállandója és a test tömege határozza meg!

26

27 Az inga •Olyan test, amely tömegközéppontja fölötti pontjánál fogva van felfüggesztve.

28 Az inga Matematikai inga: Egy nyújthatatlan és elhanyagolhatóan kis tömegű fonalra felfüggesztett pontszerű test. l: az inga hossza m: a test tömege x: egyensúlyi helyzetből mért kitérés

29 Az inga •Ha egy ingát az egyensúlyi helyzetéből kitérítünk, majd kezdősebesség nélkül elengedjük, akkor a test egy függőleges síkban fekvő körpályán periodikus mozgást végez. A testre ható erők: 1. Nehézségi erő: m mm m·g 2. Kötélerő: F FF Fk

30 Az inga F 1 F 2 •Bontsuk fel a nehézségi erőt két, egymásra merőleges komponensre: F 1, F 2 F k F 2 Mivel a test sebessége érintő irányú, így a sebességre merőleges F k és F 2 erő nem befolyásolja annak nagyságát. F 1 A gyorsulást a nehézségi erő érintőirányú komponense (F 1 ) határozza meg.

31 Az inga 2 db hasonló derékszögű háromszög Nagyon kis kitéréseknél x ~ h

32 Az inga •Matematikai inga kis kitéréseinél a testre ható erő és a kitérés egyenesen arányos egymással, de irányuk ellentétes, így a mozgás harmonikus rezgőmozgás.

33 Az inga Lengésidő: Az az idő, amely alatt az inga egyik szélső helyzetből ugyanoda visszatér. A matematikai inga lengésideje kis kitéréseknél az inga hosszától és a nehézségi gyorsulástól függ.


Letölteni ppt "FIZIKAFIZIKA 11. évfolyam Rezgések és hullámok. A rezgőmozgás és jellemzői •Ingaóra ingáján lévő nehezék. Tapasztalatok: •Felfüggesztett rugóra nehezéket."

Hasonló előadás


Google Hirdetések