Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki

Cechy ruchu harmonicznego

Symulacja interaktywna przedstawia cechy ruchu harmonicznego na przykładzie wahadła matematycznego (punktu materialnego poruszającego się po łuku okręgu o promieniu równym długości wahadła pod wpływem siły ciążenia). Umożliwia poznanie rozkładu sił oraz własności siły wypadkowej, odpowiedzialnej za ruch harmoniczny.

Parametr l pozwala na zmianę długości wahadła, natomiast R pozwala kontrolować początkowe wychylenie (poprzez zmianę amplitudy drgań).

R1gt33lUxzSR6
Źródło: Politechnika Warszawska Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0. https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.pl.

Symulacja interaktywna przedstawia cechy ruchu harmonicznego na przykładzie wahadła matematycznego, czyli punktu materialnego poruszającego się pod wpływem siły ciążenia po łuku okręgu o promieniu równym długości wahadła. Przy założeniu, że wychylenie takiego wahadła jest małe, to składowa siły ciężkości styczna do łuku zależy liniowo od wychylenia wahadła z punktu równowagi, co prowadzi właśnie do ruchu harmonicznego.

Jeżeli wychylimy wahadło z położenia równowagi o mały kąt, wówczas zacznie ono wykonywać drgania harmoniczne. Kwadrat częstotliwości drgań będzie równy ilorazowi przyspieszenia ziemskiego i długości wahadła.

Zależność wychylenia takiego wahadła od czasu może zostać opisana funkcją sinus z odpowiednim przesunięciem fazowym (fazą początkową), zależnym od wychylenia w chwili początkowej. Wykres prędkości wahadła od czasu opisuje również funkcja sinus, przesunięta tylko względem wykresu położenia wahadła o jedną czwartą okresu drgań – efektywnie jest więc to kosinus tego samego argumentu.

1
Polecenie 1
Zastanów się nad tym, jak długość wahadła wpływa na jego okres.
Zastanów się nad tym, jak długość wahadła wpływa na jego okres.
uzupełnij treść
1
Polecenie 2

Czy początkowe wychylenie wahadła wpływa na jego okres?

uzupełnij treść