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 ze 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 powtórzy się w odwrotnym kierunku. Urządzenie nazywane jest czasami również kołyską Newtona. Kulki zaprezentowano na niebieskim tle, a ilustracja stanowi tło dla tytułu: "Wykres zależności położenia od czasu w ruchu drgającym i jego interpretacja".
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 ze 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 powtórzy się w odwrotnym kierunku. Urządzenie nazywane jest czasami również kołyską Newtona. Kulki zaprezentowano na niebieskim tle, a ilustracja stanowi tło dla tytułu: "Wykres zależności położenia od czasu w ruchu drgającym i jego interpretacja".
Wykres zależności położenia od czasu w ruchu drgającym i jego interpretacja
Źródło: dostępny w internecie: https://www.shutterstock.com/pl/image-illustration/newtons-cradle-252650221 [dostęp 26.05.2022], iStockphoto, tylko do użytku edukacyjnego na zpe.gov.pl.
Czy to nie ciekawe?
Wykresy są bardzo ważnym narzędziem do prezentacji i analizy zależności między różnymi wielkościami fizycznymi. Przedstawienie wyników pomiarów, modelowania i symulacji na wykresie ułatwia porównanie i interpretację analizowanego zjawiska.
Wykres zależności położenia od czasu poruszającego się ciała to graficzna historia ruchu. Kształt i przebieg tego wykresu pozwala zwykle na określenie rodzaju ruchu, opisanie go i analizę.
RzO9bNas7Sddb
Rys. a. Ilustracja podzielona jest na dwie części, prawą oraz lewą. Lewa część przedstawia zdjęcie zegarka naręcznego o czarnym pasku i okrągłej, białej tarczy. Na obwodzie tarczy widoczna jest podziałka co sześć stopni, której znaczniki symbolizują minuty. Po wewnętrznej stronie tarczy widoczne są cyfry od jednego do dwunastu, co jeden symbolizujące godziny. Po prawej stronie widoczny jest rysunek, prezentujący zależność położenia wskazówki godzinowej od czasu dla zegarka widocznego w lewej części ilustracji. W dolnej części ilustracji, widoczny jest pod kątem z góry prostokątny układ współrzędnych, którego jedna z osi podpisana jest małą literą x a druga małą literą y. Osie narysowano w postaci czarnych strzałek. Oś mała litera x biegnie od prawego i górnego rogu ilustracji do lewego i dolnego rogu. Oś mała litera y biegnie od lewego i górnego rogu ilustracji do prawego i dolnego rogu Na osiach mała litera x i mała litera y zaznaczono wartości od minus jeden do jeden, co pięć dziesiątych. Z początku układu współrzędnych wychodzi trzecia oś opisująca czas mała litera t. Oś czasu jest pionowa i biegnie ku górze. Na osi czasu zaznaczono wartości od zera do dwunastu. W układzie widoczna jest funkcja narysowana czarnym kolorem. Funkcja biegnie spiralnie ku górze.
Rys. a. Położenie wskazówki zegarka na jego dwuwymiarowej tarczy można przedstawić za pomocą wykresu zależności tegoż położenia od czasu.
Źródło: Politechnika Warszawska, Wydział Fizyki, Wykres na podstawie: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Helix.svg, licencja: CC BY 4.0.
Dotyczy to również ruchu drgającego, który często obserwujemy w przyrodzie i technice.
Twoje cele
W tym e‑materiale:
poznasz wykres zależności położenia od czasu x(t) ciała poruszającego się ruchem drgającym harmonicznym,
nauczysz się tworzyć wykresy zależności położenia od czasu w ruchu harmonicznym dla różnej amplitudy, częstotliwości i fazy początkowej drgań,
przeanalizujesz i zinterpretujesz wykresy zależności położenia od czasu ciała poruszającego się ruchem harmonicznym,
