Գաղափար մեխանիկական տատանումների մասին:
Դասարանում քննարկվող հարցեր.
1.Մեխանիկական տատանումների տարբեր օրինակներ
Մեխանիկական տատանումները ֆիզիկական մարմնի շարժումներ են, որոնք կրկնվում են ժամանակի ընթացքում: Ահա մի քանի օրինակ՝
- Թելավոր ճոճանակ – Օրինակ, ժամացույցի ճոճանակը տատանվում է հավասարակշռության դիրքի շուրջ:
- Դիապազոն – Երաժշտական գործիքի լարերը տատանվում են, երբ քաշում կամ հարվածում ես դրանց:
- Գարնանային օրորոց – Եթե մարմինը ամրացնենք գարնան վրա և ձգենք, ապա այն կսկսի տատանվել վեր ու վար:
- Կախովի կամուրջներ – Ուժեղ քամու կամ քայլողների ազդեցությամբ կամուրջները կարող են տատանվել:
- Ձայնային ալիքներ – Օդի մոլեկուլների տատանումներն առաջացնում են ձայն:
- Սրտի բաբախյուն – Սրտամկանը պարբերաբար կծկվում և թուլանում է, ինչը նույնպես տատանում է:
- Օվկիանոսի ալիքներ – Ջրի մասնիկները կատարում են տատանումներ վեր ու վար:
2.Ի՞նչն է բնորոշ բոլոր տատանողական շարժումներին
Հավասարակշռության դիրքի շուրջ շարժում – Մարմինը տատանվում է որոշակի կայուն դիրքի (հավասարակշռության դիրքի) շուրջ:Կրկնվող շարժում – Շարժումը կրկնվում է որոշակի ժամանակահատվածում:Պարբերականություն – Եթե տատանումներն ունեն հաստատուն պարբերություն, ապա դրանք կոչվում են պարբերական տատանումներ:Իներտություն և վերականգնող ուժ – Մարմինը շարունակում է շարժվել իներցիայի ուժի ազդեցությամբ, իսկ վերականգնող ուժը (օրինակ՝ առաձգական կամ ձգող ուժը) այն վերադարձնում է հավասարակշռության դիրքին:Ուժերի փոխազդեցություն – Տատանողական շարժման ընթացքում մարմնի վրա ազդող ուժերը պարբերաբար փոխվում են, օրինակ՝ ճոճանակի դեպքում ձգողականությունը և լարը միմյանց հետ փոխազդում են:
3.Ո՞ր տատանումներն են անվանում պարբերական
Ճոճանակի շարժումը – Եթե առանց արտաքին միջամտության այն շարժվում է, ապա կրկնում է նույն տատանումները որոշակի ժամանակահատվածում։Գարնան վրա ամրացված մարմնի տատանումները – Եթե գարունը ձգենք ու բաց թողնենք, ապա այն կսկսի պարբերական տատանումներ կատարել։Երաժշտական գործիքների լարերի տատանումները – Երբ լարը հարվածում ենք, այն տատանվում է որոշակի հաճախականությամբ։Սրտի բաբախյունը – Սիրտը մշտապես բաբախում է որոշակի պարբերականությամբ։
4.Ո՞ր ֆիզիկական մեծությունն է կոչվում տատանումների պարբերություն
Եթե ճոճանակը 2 վայրկյանում կատարում է մեկ ամբողջական տատանում, ապա նրա պարբերությունը կլինի T = 2s։
5.ի՞նչ միավորներվ է արտահայտվում տատանումների պարբերությունը
Եթե որևէ ճոճանակ կատարում է մեկ ամբողջական տատանում 2 վայրկյանում, ապա դրա պարբերությունը կլինի T = 2 s։Եթե մի լար կատարում է մեկ ամբողջական տատանում 0.01 վայրկյանում, ապա T = 0.01 s։
6.ի՞նչ է տատանումների լայնույթը:ինչ միավորներվ է այն արտահայտվում;
Եթե ճոճանակը հավասարակշռության դիրքից հեռանում է առավելագույնը 10 սմ, ապա դրա լայնույթը կլինի A = 10 սմ։Երաժշտական գործիքի լարը տատանվում է 2 մմ դեպի յուրաքանչյուր կողմ, այսինքն՝ A = 2 մմ։
7.ի՞նչ է տատանումների հաճախությունը;Ինչ միավորներով է այն արտահայտվում
Եթե երաժշտական լարը կատարում է 500 տատանում մեկ վայրկյանում, ապա դրա հաճախությունը կլինի f = 500 Hz։
8.Ո՞ր հաճախություննէկոչվում 1Հց։
Եթե ճոճանակը 1 վայրկյանում մեկ անգամ շարժվում է մի կողմ, հետո վերադառնում, ապա դրա հաճախությունը 1 Hz է։Եթե էլեկտրական հոսանքի փոփոխական լարումը վեր ու վար փոփոխվում է 1 անգամ վայրկյանում, ապա դրա հաճախությունը 1 Hz է։Մարդու սրտի բաբախյունը, որը մոտավորապես 60-70 անգամ է կրկնվում մեկ րոպեում, ունի միջին հաճախություն՝ 1 Hz-ից քիչ (մոտ 1.2 Hz)։
Փորձ,որը կարող եք կատարել տանը․
1.100սմ երկարությամբ թելից կախեք որևէ գնդիկ(կստացվի թելավոր ճոճանակ),այն կախեք այնպես,որ փոքր-ինչ սեղանից կամ գետնից բարձր լինի:Գնդիկը շեղեք հավասարակշռության դիրքից 8-ից 10սմ և բաց թողեք:Չափեք 40 լրիվ տատանումների ժամանակը,բանաձևերով հաշվեք տատանումների պարբերությունը և հաճախությունը:
Ճոճանակի դեպքում – Եթե այն 1 վայրկյանում մեկ անգամ գնում է մի կողմ, հետո վերադառնում, ապա դա նշանակում է, որ այն կատարել է կես տատանում, ոչ թե ամբողջական տատանում։ Այս դեպքում հաճախությունը կլինի 0.5 Hz, իսկ եթե ամբողջական տատանումն 1 վայրկյանում է տեղի ունենում, ապա հաճախությունը կլինի 1 Hz։
Փոփոխական հոսանքի դեպքում – Եթե էլեկտրական հոսանքի լարումը ամբողջական ցիկլ է կատարում 1 վայրկյանում, ապա դրա հաճախությունը 1 Hz է։
Սրտի բաբախյունի դեպքում – Եթե սիրտը 60 անգամ բաբախում է 1 րոպեում (60 վայրկյանում), ապա հաճախությունը կլինի՝f=6060=1Hzf = \frac{60}{60} = 1 Hzf=6060=1Hz
Եթե այն բաբախում է 72 անգամ մեկ րոպեում, ապա հաճախությունը՝f=7260=1.2Hzf = \frac{72}{60} = 1.2 Hzf=6072=1.2Hz
Փորձը կրկնեք՝ կարճացնելով թելը չորս անգամ,տատանումների լայնույթը դարձնելով 2սմ- ից 3սմ:
Այսինքն, երբ թելը 4 անգամ կարճանում է, պարբերությունը 2 անգամ նվազում է։
- Եթե սկզբում T = 2 s էր, ապա նոր T’ = 1 s։
- Եթե սկզբում հաճախությունը f = 0.5 Hz էր, ապա նոր f’ = 1 Hz։
Տատանումների լայնույթը 2-3 սմ դարձնելը չի փոխում պարբերությունը, քանի որ այն կախված չէ լայնությունից, այլ միայն թելի երկարությունից։
Եզրակացություն
- Թելի երկարությունը փոքրացնելու դեպքում պարբերությունը փոքրանում է, իսկ հաճախությունը մեծանում։
- Լայնույթը (թափահարելու հեռավորությունը) չի ազդում պարբերության վրա։
Արեք եզրակացություն ճոճանակի թելի երկարությունից տատանումների պարբերության և հաճախության կախումների վերաբերյալ:
- Տատանումների պարբերությունը (T) մեծանում է, այսինքն՝ ճոճանակը ավելի դանդաղ է տատանվում։
- Տատանումների հաճախությունը (f) փոքրանում է, այսինքն՝ մեկ վայրկյանում կատարվող տատանումների թիվը նվազում է։
Փորձ տեսագրեք ,պատրաստեք նյութ,տեղադրեք ձեր բլոգներում, հղումը ուղարկեք ինձ:
Վարազդատ Մահամ 