Κυριακή, 4 Δεκεμβρίου 2011

Η διάταξη εξαναγκασμένων ταλαντώσεων του σχολικού βιβλίου


Κατά την μαθηματική μελέτη της εξαναγκασμένης ταλάντωσης με αρμονικό διεγέρτη θεωρούμε ένα σώμα στο οποίο, εκτός από την δύναμη επαναφοράς –Dx και την δύναμη απόσβεσης –bυ, ασκείται και μια αρμονική δύναμη F=F0 ημ(ωt).
Στο διπλανό σχήμα εικονίζεται μια τυπική πειραματική διάταξη με την οποία μελετάται η εξαναγκασμένη ταλάντωση।
Σε μια υποσημείωση του σχολικού βιβλίου αναφέρεται ότι η καμπύλη συντονισμού τέμνει τον άξονα των πλατών σε ένα σημείο με τεταγμένη ίση με την απόσταση του σημείου πρόσδεσης του νήματος από το κέντρο του τροχού.
Δύο βασικά ερωτήματα προκύπτουν.
Πως ασκείται στο σώμα η δύναμη του διεγέρτη αφού το σώμα έρχεται σε επαφή μόνο με το ελατήριο;
Πως εξηγείται η παραπάνω ιδιότητα της καμπύλης συντονισμού;
Η παρούσα μελέτη αποτελείται από τα εξής μέρη:
Μια σύντομη υπενθύμιση των βασικών αποτελεσμάτων που αφορούν στην εξαναγκασμένη ταλάντωση με αρμονικό διεγέρτη.
Συσχετισμός της θεωρητικής μελέτης με την πειραματική διάταξη.
Διερεύνηση των προϋποθέσεων υπό τις οποίες τα νήματα που συνδέσουν το σώμα με το ελατήριο και τον τροχό με το ελατήριο δεν κάμπτονται τόσο στην περίπτωση που δεν υπάρχουν αποσβέσεις όσο και στην περίπτωση που b¹0
Ενδιαφέρον αποτέλεσμα της διερεύνησης είναι ότι για κατάλληλα μικρό μέγεθος του τροχού και κατάλληλα μεγάλη τιμή της σταθεράς απόσβεσης τα νήματα παραμένουν τεντωμένα για κάθε τιμή της συχνότητας του διεγέρτη.
Αναλυτικά


Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου