Blandt de "evige" temaer i skoleprogrammet i fysikafsnit "udsving", måske den mest nostalgiske - det huskes altid med en slags varm sorg. Næsten nogen, der husker dette emne, ser i første omgang ikke en tick-tick, tick ... pendul-den "mest seriøse" enhed fra fysikrummet. Det er sandt, at laboratoriependler ikke "tick", men deres klassiske middelalderlige udseende er altid sagt, svajende, deres evige tick - så tick ... "tænk ikke om sekunder ned". Og opgaven med disse uhøjtidelige indretninger er at vise klart, hvad det er - udsving.
Vi kender verden og ser, hvor meget det betyderomkring os er sådan en simpel og ukompliceret handling. Udsving - denne Foucault pendul og uret, og elektricitet, radio, TV, lyd fra højttaleren og foretrukne mobilka - en hel flok oscillerende systemer. Nå, lad os huske, hvad der blev undervist i skolen - amplitude af oscillationer, formler, grafik. Så tøven ... men hvad er det?
Все, что нас окружает, это «материальные точки», som af en eller anden grund ikke sidder stille. I dette kaos af en række bevægelser er vibrationer en proces, hvor et materialepunkt, sommetider systemet siger, altid vender tilbage til en ligevægtstilstand, hvis det gentagne gange afviger fra det. I dette tilfælde kaldes størrelsen af den maksimale afvigelse fra ligevægtspunktet oscillationsens amplitude. Den bedste enhed til at demonstrere mekaniske svingninger er selvfølgelig en gammel, venlig pendel - en belastning (kugle, disk eller stang), der er suspenderet på en streng. Løs det ubevægeligt - og her er balancen. Tag lasten til side og slip det, du ser? Korrekt vil han starte sin "tick-to-do": vend tilbage til ligevægtspositionen, afvige til den anden side, og vend tilbage til ligevægtspositionen igen. Hvis pendulet ikke blander sig, så vil han, rastløs, igen vende til side ... og så kontinuerligt, mens han på grund af friktionens kraft stadig ikke stopper.
Så det var sædvanligt at ethvert objekt harmasse, størrelse og andre karakteristiske træk indeholder nødvendigvis et sæt egenskaber, hvormed det er muligt at utvetydigt beskrive dette "materialepunkt", så dets adfærd fra interaktion med miljøet er forudsigelig, logisk og forståelig. Disse karakteristika ved pendulet er amplitude af svingningerne og perioden. Andre ofte anvendte parametre er afledt af de oprindelige, de er deres organiske del (fase) eller resultatet af yderligere beregninger (frekvens).
Det næste skridt i at udforske den fascinerende verdenoscillationer - det enkleste eksperiment til at bestemme parametrene for vores objekt - pendulet. Pendulets anordning er ingensteds enklere tråd, kugle, suspensionspunkt. Og hvordan finder man amplitude af svingninger i et sådant pendul? Det er så simpelt, at en sådan oplevelse, som de siger, og i køkkenet kunne gøres. Alt er let (inden for visse grænser). Den oprindelige opgave: der er et pendul suspenderet fra loftet - en metaldisk på tråden. Vi er interesserede i diskens afvigelse fra ligevægtspositionen. Når pendulet er stationært, markerer vi ligevægtspunktet på væggen eller på papirskærmen, der er installeret bagved den. Skub disken. Pendulet vil begynde at svinge, og skyggen af disken vil "trække" bane på skærmen. Flytning af stokken (du kan blyant) på skærmen, finder vi det sidste punkt, hvor skyggen af svingninger i det yderste punkt for at lukke vores indeks, og gør et mærke. Afstanden fra ligevægtspunktet til markeringen er amplituden af pendulets svingninger. Er det ikke svært? Og hvem ville tvivle.
Selvfølgelig kan du "modernisere" eksperimentetelektroniske klokker og fløjter med foto sensorer eller bruge en laser afstandsmåler, at måle op til nogle attraktive tal efter kommaet, men intet kan ændre sin essens - en måling er den største afvigelse af pendulet fra ligevægtsstillingen, dvs. amplituden måles. Det arbejde, som vi har erfaringen til at nemt opleve en "hemmelig" af pendulet - amplituden svingning afhænger kun af de oprindelige betingelser, dvs. faktisk styrken af den første impuls, som har brudt ligevægt eller oprindelige energi kommunikeres oscillerende system, når pendulet afbøjes af en vis vinkel fra sin ligevægtsstilling.
