RfeiEnqAvkZBz
Zdjęcie okładkowe (poglądowe) przedstawia wahadło Newtona składające się z sześciu metalowych kulek. Każda z kulek zawieszona jest na dwóch sznurkach przymocowanych do przeciwległych boków kulki. Kulki stykają się za sobą tworząc rządek. Jedna z kulek po prawej stronie jest odchylona i zbliża się do pozostałych zetkniętych ze sobą. Skutkiem takiego działania będzie zderzenie a następnie przekazanie energii poprzez kolejne kulki do tej, która znajduje się najbardziej z lewej strony. Kiedy energia zostanie przekazana do skrajnie lewej kulki, ta odchyli się a następnie wróci i cały proces zajdzie w odwrotnym kierunku. Urządzenie nazywane jest czasami również kołyską Newtona. Kulki widoczne są na niebieskim tle a całość stanowi tło dla białego napisu: "Co to są drgania wymuszone?".

Co to są drgania wymuszone?

Źródło: dostępny w internecie: https://www.istockphoto.com/pl/zdj%C4%99cie/ko%C5%82yska-newtona-gm465044128-59504348 [dostęp 2.07.2019], iStockphoto, tylko do użytku edukacyjnego na zpe.gov.pl.

Czy to nie ciekawe ?

Huśtawka wychylona z położenia równowagi wykonuje drgania, poruszając się tam i z powrotem. Na skutek oporów, ruch ten szybko ustaje. Jeśli chcemy, aby huśtanie trwało dłużej, musimy popychać huśtawkę, czyli działać na nią siłą periodyczną. Jednak dobrze wiemy, że częstość działania siły na huśtawkę nie może być przypadkowa. Należy ją popychać z częstością odpowiadającą częstości drgań własnych huśtawki. Wtedy nawet, jeśli siła nie jest duża, amplituda ruchu huśtawki stopniowo zwiększa się – zadowolone dziecko frunie coraz wyżej. To przykład drgań wymuszonych. Więcej o takich drganiach dowiesz się z tego e‑materiału.

R1U9GQt08kblA
Źródło: dostępny w internecie: https://pixabay.com/pl/photos/hu%c5%9btawka-r%c3%b3wnowa%c5%bcenie-dziecko-2920883/ [dostęp 30.05.2022], domena publiczna.
Twoje cele
  • dowiesz się, jakie znaczenie ma występowanie siły wymuszającej w układach wykonujących drgania,

  • zbadasz wpływ wymuszenia periodycznego na dynamikę oscylatora harmonicznego,

  • przeanalizujesz zależność amplitudy i częstości drgań wymuszonych od częstości siły wymuszającej,

  • poznasz zjawisko rezonansu.