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՝

1. Թելավոր ճոճանակ – Օրինակ, ժամացույցի ճոճանակը տատանվում է հավասարակշռության դիրքի շուրջ:
2. Դիապազոն – Երաժշտական գործիքի լարերը տատանվում են, երբ քաշում կամ հարվածում ես դրանց:
3. Գարնանային օրորոց – Եթե մարմինը ամրացնենք գարնան վրա և ձգենք, ապա այն կսկսի տատանվել վեր ու վար:
4. Կախովի կամուրջներ – Ուժեղ քամու կամ քայլողների ազդեցությամբ կամուրջները կարող են տատանվել:
5. Ձայնային ալիքներ – Օդի մոլեկուլների տատանումներն առաջացնում են ձայն:
6. Սրտի բաբախյուն – Սրտամկանը պարբերաբար կծկվում և թուլանում է, ինչը նույնպես տատանում է:
7. 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:

Պատրաստել նյութ<<Հրթիռային տեխնիկայի զարգացումը>>թեմայի վերաբերյալ

Հրթիռային տեխնիկան մարդկության պատմության կարևորագույն ձեռքբերումներից է, որը թույլ է տվել նոր մակարդակի հասցնել գիտական հետազոտությունները, ռազմական ուժի կիրառումը և տիեզերական հետազոտությունները: Հրթիռների զարգացումը տեղի է ունեցել դարերի ընթացքում՝ ներառելով տեխնոլոգիական, գիտական և ինժեներական բազմաթիվ նվաճումներ։

Հրթիռային տեխնիկայի պատմական ակնարկ

• Հնագույն արմատները

Հրթիռային տեխնիկայի գաղափարը սկիզբ է առել Չինաստանում՝ 9-րդ դարում, երբ հայտնագործվեց վառոդը։ Առաջին հրթիռները օգտագործվում էին որպես զենք՝ ռազմական նպատակներով, ինչպես նաև տոնական միջոցառումների ժամանակ։

• Միջնադարյան Եվրոպա

Չինական գյուտերը տարածվեցին Եվրոպայում, որտեղ կիրառվեցին առաջին պրիմիտիվ հրթիռային զենքերը։ Սակայն տեխնոլոգիան դեռևս հեռու էր ժամանակակից հրթիռների կատարողականությունից։

• Նորագույն դարաշրջան

19-րդ դարում սկսվեց գիտական մոտեցում հրթիռաշինությանը։ Ռուս գիտնական Կոնստանտին Ցիոլկովսկին մշակեց առաջին տեսական մոդելները՝ հիմնվելով ռեակտիվ շարժման սկզբունքների վրա։

20-րդ դարի զարգացումները

• Ռազմական հրթիռներ

Հրթիռային տեխնիկան խոշոր զարգացում ապրեց Երկրորդ համաշխարհային պատերազմի ընթացքում, երբ Գերմանիայում ստեղծվեց առաջին հեռահար հրթիռը՝ V-2։

• Տիեզերական դարաշրջան

1957 թվականին ԽՍՀՄ-ը արձակեց առաջին արհեստական արբանյակը՝ «Սպուտնիկ-1»-ը, ինչը սկիզբ դրեց տիեզերական հետազոտություններին։

1969 թվականին ԱՄՆ-ի «Ապոլոն-11» ծրագրի շրջանակներում առաջին մարդը ոտք դրեց Լուսնի վրա, ինչը դարձավ հրթիռային տեխնիկայի գագաթնակետերից մեկը։

Ժամանակակից հրթիռային տեխնիկա

Այսօր հրթիռային տեխնիկան օգտագործվում է տարբեր ոլորտներում՝

• Տիեզերական հետազոտություններում (SpaceX, NASA, ESA)

• Ռազմական ոլորտում(հակահրթիռային պաշտպանություն, միջմայրցամաքային հրթիռներ)

• Գիտական ծրագրերում(մարսագնացներ, արբանյակներ, աստղագիտություն):

Հրթիռաշինության ապագան

Հրթիռային տեխնոլոգիան շարունակում է զարգանալ․

• Վերօգտագործելի հրթիռներ՝ SpaceX-ի Falcon 9-ի օրինակով։

• Տիեզերական զբոսաշրջություն՝ ընկերություններ, ինչպիսիք են Blue Origin-ը։

• Մարդկության տեղաշարժ դեպի Մարս՝ որպես հաջորդ խոշոր նպատակ։

Եզրակացություն

Հրթիռային տեխնիկայի զարգացումը մեծապես նպաստել է գիտության և տեխնոլոգիայի առաջընթացին։ Այն ապագայում նույնպես կլինի առաջատար ոլորտ՝ սահմանելով նոր չափանիշներ և բացելով տիեզերքի նոր հորիզոններ։

18․11-22․11

Թեման․ներածություն։Նյուտոնի օրենքները

Դասարանում քննարկվող հարցեր

1․Ի՞նչ է ուսումնասիրում մեխանիկայի  <<դինամիկա>> բաժինը։

Մեխանիկայի այն բաժինը, որն ուսումնասիրում է տարաբնույթ շարժումների առաջացման եւ փոփոխման պատճառները կոչվում է դինամիկա նաեւ այն հունարենից ՝ դինամիս բառից է ՝ ուժ:

2․Նյուտոնի առաջին օրենքի ձևակերպումը:

Մարմինը շարունակում է պահպանել դադարի կամ հավասարաչափ ուղղագիծ շարժման վիճակը, քանի դեռ հարկադրված չէ փոփոխել այդ վիճակը կիրառված ուժերի ազդեցությամբ: Այս եզրակացությունը հայտնի է իներցիայի օրենք անվամբ. Այն ձեւակերպել է Գալիլեյը 400 տարի առաջ :

3․Ի՞նչն է մարմնի արագության փոփոխության պատճառը:

Մարմնի արագության փոփոխության պատճառը, դա մարմնի վրա ազդող անհամակշիռ ուժերն են։

4․Նյուտոնի երկրորդ օրենքի ձևակերպումը,գրել բանաձևը

Մարմնի արագացումը ուղիղ համեմատական է մարմնի վրա ազդող ուժին եւ հակադարձ համեմատական մարմնի զանգվածին: a=F/m

5․Ո՞ր դեպքում է մարմինը շարժվում արագացմամբ:

Մարմինը շարժվում է արագացմամբ եթե նրա վրա ազդող ուժերը չեն համակշռում:

6․Բերել մարմինների փոխազդեցության օրինակներ

Մեքենայի հրում,բեռի ձգում:

7․Նյուտոնի երրորդ օրենքի ձևակերպումը,գրել բանաձևը

Երկու մարմիններ միմյանց հետ փոխազդում են մոդուլով հավասար և հակառակ ուղղված ուժերով:

F1=-F2

Սովորել՝ Է. Ղազարյանի դասագրքից. էջ23-ից մինչև էջ33։

Կատարել Է. Ղազարյանի դասագրքից. էջ177-178 խնդիրներ29․30,31,32,33,37-ից մինչև 46-ը

Նպատակը՝

Համոզվել,որ ուսումնասիրվող շարժումը հավասարաչափ արագացող է։

Աշխատանքը կատարելու համար սովորողը պետք է իմանա․

1․Հավասարաչափ շարժման հիմնական բանաձևերը․

V=at S=at²/2 ՝ այս բանաձևից a= 2S/t²

2․Արագացման սահմանումը,բանաձև,միավորը։

Անհրաժեշտ սարքեր և նյութեր․մետաղե ճոռ․պողպատե գնդիկ,վայրկենաչափ․մոտաղյա բաժակ,չափաժապավեն քանոն,ամրակալան։

Փորձի ընթացքը․

Ամրակալանին ամրացրու ճոռը,որոշակի անկյան տակ։Ճոռի հիմքին տեղավորիր մետաղյա բաժակը։Չափիր ճոռի երկարությունը։Դա կլինի այն ճանապարհը(S),որը կանցնի գնդիկը փորձի ժամանակ։Բաց թող գնդիկը ճոռի վերևի մասից, և միաժամանակ աշխատեցրու վայրկենաչափը։Երբ գնդիկը կբախվի արգելակին կանգնեցրու վայկենաչափը և գրանցիր շարժման ժամանակը՝կլորացնելով վայրկյանի տասնորդական մասով։Փորձը կրկնիր երեք անգամ և հաշվիր չափված ժամանակների միջին արժեքը՝t=(t₁+t₂+t₃)/3:Հաշված ժամանակը ընդունիր որպես գնդիկի շարժման ժամանակ։Վերևի բանաձևով հաշվիր արագացումը՝ a= 2S/t²

Այժմ նույւն փորձը ,նույն կերպ կրկնիր S-ի համար ընտրելով երկու ուրիշ չափեր։

Եթե կատարածս փորձերից `արագացումը ստացվի 3 փորձերից ճանապարհը լինի նույնը ապա կհամոզվեմ որ թեք ճոռով գնդիկի շարժումը հավասարաչափ արագացող է, քանի որ այդ շարժման դեպքում արագացումը հաստատուն է :

Կատարածդ փորձերից արա վերջնական եզրակացություն,գնդիկի շարժումը թեք ճոռով———

1․հավասարաչափ է։

2․անհավասարաչափ արագացող է։

3․ հավասարաչափ արագացող է։Ինչո՞ւ։

Նույն փորձը կատարեցի 3 անգամ ՝

Փորձ 1

S = 1.1 մ

t^₁ = 1. 21 վ

t^₂ = 0.96 վ

t₃ = 1.36 վ

a — ?

https://youtu.be/NKnokcHR8Yc?si=-xc_QlIF1vogNHrH
փորձ 2

S = 0.5մ

t^₁ = 0.8 վ

t^₂ = 0.6 վ

t₃ = 0.7

a — 2

փորձ 3

S = 0.3 մ

t^₁ = 0.6վ

t^₂ = 0.5վ

t₃ = 0.8 վ

a — 1.5

11․11-15․11

Թեման․Հավասարաչափ շարժում շրջանագծով:

Դասարանում քննարկվող հարցեր․կատարվող․ 

1.Որ շարժումն են      անվանում   շրջանագծային հավասարաչափ շարժում:

Այն հավասարաչափ շարժումը որի, հետագիծը շրջանագիծ է, կոչվում է շրջանագծային հավասարաչափ շարժում:

2.Ինչ ուղղություն ունի արագությունը շրջանագծային հավասարաչափ շարժման դեպքում:բերել օրինակներ

Հետագծի յուրաքանչյուր կետում ուղված է այդ կետում տարված շոշափողով :

3.Ինչ է պտտման պարբերությունը:

Այն ժամանակամիջոցը, որի ընթացքում շրջանագծային հավասարաչափ շարժում կատարող մարմինը կատարում է մեկ լրիվ պտույտ, կոչվում է պտտման պարբերություն:

4.Ինչ է պտտման հաճախությունը,և որն է նրա միավորը:

Պտտման հաճախություն են անվանում այն ֆիզիկական մեծությունը,որը հավասար է միավոր ժամանակամիջոցում մարմնի կատարած պտույտների թվին։ Միավորը ՝ 1/վ:

5.Գրել և բացատրել պտտման պարբերության և հաճախության կապն արտահայտող բանաձևը:

Որպես պտտման հաճախության միավոր ընդունված է այն պտտման հաճախությունը,որի դեպքում շրջանագծով հավասարաչափ շարժվոց մարմինը 1վ-ում կատարում է 1 պտույտ։Այդ միավորը նշանակում են այսպես 1վ^-1։Համեմատելով (17) և (18) բանաձևերը՝ կարելի է տեսնել,որ պտտման պարբերությունը և պտտման հաճախությունը փոխադարձաբար հակադարձ մեծություններ են․

n=1/T,

T=1/n

6.Ինչպես կարելի է հաշվել շրջանագծով հավասարաչափ շարժվող մարմնի արագությունը,եթե հայտնի են շրջանագծի շառավիղը և պտտման պարբերությունը կամ պտտման հաճախությունը։

Եթե հայտնի է պտտման T պարբերությունը և շրջանագծի r շառավիղը, ապա կարելի է որոշել մարմնի v արագությունը: Իրոք, T ժամանակում մարմինն անցնում է շրջանագծի երկարությանը հավասար՝ S=2πr ճանապարհ, որտեղ π ≈3,14 

Քանի որ շարժումը հավասարաչափ է, ապա մարմնի արագությունը՝ v=2πr/T

 Սովորել՝ Է. Ղազարյանի դասագրքից. էջ18-ից մինչև էջ20

28․10-1․11

Թեման․Ազատ անկում:Ազատ անկման արագացում

Դասարանում քննարկվող հարցեր․կատարվող փորձ ՝Լաբ․աշխ․հավասարաչափ արագացող շարժման ուսումնասիրում

1․Ո՞ր շարժումն են անվանում ազատ անկում։

Մարմինների անկումը վակումում միայն երկրի ձգողության ազդեցությամբ, կոչվում է ՝ ազատ անկում:

2․Գրել և բացատրել ազատ անկման բանաձևը.

Ազատ անկումը ներկայացնում է հավասարաչափ արագացող շարժում :

Ազատ անկման արագացումը ՝ g = 9.8մ/վ ²

Ահա եւ երկու բանաձեւերը՝

Դիցուք ՝ մարմինն ազատ ընկնում է դադարի վիճակից :

3․Ձևակերպել Գալիլեյի օրենքը

Բոլոր մարմինները երկրի ձգողության ազդեցությամբ ընկնում են նույն արագացմամբ:

Տանը կատարել և հղումը ուղարկել ինձԱզատ անկում

 Սովորել՝ Է. Ղազարյանի դասագրքԹեման .Հավաասարաչափ արագացող շարժմաից. էջ13-ից մինչև էջ16