Demonstrarea decolorării și forțării
Când studiază rezonanța mecanică în cursul fizicii generale, se folosesc experimente demonstrative, esența cărora constă, de regulă, în observarea oscilațiilor forțate ale unui pendul de primăvară. Cu toate acestea, este destul de dificil să se obțină oscilații stabile ale unui astfel de pendul în intervalul de frecvență integrat. În particular, nu este posibil să se arate suficient de clar schimbarea relațiilor de fază dintre forța motrice și deplasarea pendulului atunci când trece prin rezonanță.
Pentru a demonstra proprietățile unui sistem oscilant mecanic, puteți utiliza o instalare simplă (figura 2). este fixat elastic linia valorica oțel 1 la un capăt în suportul 2. La celălalt capăt al conducătorului este lipit un magnet ceramic mic 3. oscilațiile Forced excitate de capătul liber al liniei prin electroni electromagnet 4 conectat la un generator de frecvență a sunetului 5. In linie oscilațiile efectuate dikatsiya folosind un fascicul laser, care este reflectat de oglinda 7, lipit de riglă. Pentru comparație cu faza fazei de oscilație a forței motrice din instalație se face scana fasciculul laser într-un plan hori-tal cu frecvența și faza a forței motrice. Această scanare se realizează utilizând un deflector special. De la furie oglinda 8 este lipită printr-un adeziv elastic lay-Kie pene de lemn de la un capăt la jantă DIF-fuzora fixe difuzor electrodinamic 9, iar pe de altă parte - non-mediocrii la difuzor. La conectarea difuzorului la generator în serie cu bobina fluctuației electromagnetului difuzorului care apar la o frecvență și fază a forța motrice este convertită în oglinda de cotitură armonică 8. fasciculul de lumină reflectată succesiv de oglinzi 7 și 8 și este incident pe ecranul de la distanță, cu o scală verticală. Oscilațiile conducătorului determină mișcarea pe verticală a spotului luminos pe ecran, oglinda 8 se rotește orizontal. Ca rezultat, pe ecran format axe orientare-TION elipsei, care depinde de fluctuațiile defazaje în linie și forța motrice. Atenuarea în sistemul oscilator este reglată prin imersarea piciorului 10 lipit de riglă în cuva 11 cu apă.
Experimentul de demarare începe cu afișarea proprietăților de rezonanță ale sistemului oscilator. Reorganizarea generatorului modifică frecvența forței motrice; la o anumită frecvență p, amplitudinea oscilațiilor crește brusc. Lățimea liniei de rezonanță este determinată ca diferența dintre frecvențele 1> p și 2 p. la care amplitudinea oscilațiilor este de 0,7 din maxim. Procesele tranzitorii de creștere și de amortizare a oscilațiilor în sistem sunt observate atunci când circuitul electromagnet este închis și deschis. În acest caz, se constată dependența caracterului procesului de stabilire a oscilațiilor asupra frecvenței forței motrice. Dacă coincide cu frecvența rezonantă (care este aproape de frecvența oscilațiilor naturale atunci când frecarea este mică), atunci se observă un proces tranzitoriu care este monotonic în timp. Dacă, totuși, corespunde pantei liniei de rezonanță, atunci suprapunerea oscilațiilor corecte și forțate conduce la un proces tranzitoriu, care este descris grafic în graficul 1.
Apoi, prin împingerea știftului 10 în apă, factorul de calitate al sistemului oscilator este redus. Se arată că aceasta duce la o scădere a frecvenței de rezonanță, o scădere a amplitudinii oscilațiilor și o lărgire a liniei de rezonanță. Într-o demonstrație de fenomene tranzitorii atras atenția asupra faptului că nu numai amortizare, dar, de asemenea, creșterea fluctuațiilor în PROIS du-te-mai rapid sistem cu o creștere a rezistenței la Mie-hole.
Pentru a investiga relațiile de fază dintre forța motrice și linia generatorului de deformare în serie cu bobina electromagnet cuprinde un difuzor 9. În acest caz, un fascicul laser efectuează fluctuațiile suplimentare în planul Hori-tal cu frecvența și faza a forței motrice. În cazul unei rezonanțe de trei, spotul de lumină de pe ecran descrie o elipsă. Una dintre axele sale este orizontală, cealaltă - verticală. Aceasta corespunde diferenței de fază între forța motoare și deplasare, egală cu / 2. Atunci când frecvența oscilațiilor scade în limitele liniei de rezonanță, axa elipsei se abate de la verticală, care corespunde cu 0
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: