Među „vječnim“ temama školskog kurikuluma iz fizikeodjeljak "oklijevanja" možda je i najnostalgičniji - na njega se uvijek sjećaju s nekom vrstom tople tuge. Teško da itko, sjećajući se ove teme, ne vidi, prije svega, tik-tak, tik-tak ... visak je "najozbiljniji" uređaj iz učionice fizike. Istina, laboratorijska klatna ne "krckaju", ali svojim klasičnim srednjovjekovnim izgledom uvijek se čine kao da se njišu, njihov vječni tik-tak, tik-tak ... "ne smišljaju sekunde." A zadatak ovih nepretencioznih uređaja je da jasno pokažu što su to - vibracije.
Upoznajemo svijet i vidimo koliko on značioko nas je tako jednostavna i nekomplicirana radnja. Oscilacija je Foucaultovo njihalo, sat, struja, radio, TV, zvuk iz zvučnika, a vaš omiljeni mobitel cijela je hrpa oscilacijskih sustava. Pa, dobro, sjetimo se onoga što su učili u školi - amplitude kolebanja, formula, grafike. Oklijevanje ... što je to?
Sve što nas okružuje su "materijalne točke"koji iz nekog razloga ne mogu mirno sjediti. U ovom kaosu raznih pokreta, oscilacije se nazivaju procesom u kojem se materijalna točka, ponekad kažu i sustav, uvijek vraća u položaj ravnoteže ako od njega mnogo puta odstupa. U tom se slučaju vrijednost maksimalnog odstupanja od točke ravnoteže naziva amplituda oscilacija. Najbolji uređaj za pokazivanje mehaničkih vibracija, naravno, je dobro staro njihalo - teret (kugla, disk ili šipka) ovješen o nit. Popravite ga nepomično - i evo stanja ravnoteže. Maknite teret sa strane i pustite, što vidite? Točno, započet će svoj "tik-tak": vratit će se u položaj ravnoteže, odstupiti u drugom smjeru, a zatim se opet vratiti u položaj ravnoteže. Ako ništa ne ometa klatno, tada će, nemirno, opet skrenuti u stranu ... i tako kontinuirano, sve dok se, uslijed sile trenja, još uvijek ne zaustavi.
Slučajno se dogodilo da bilo koji objekt koji imamasa, veličina i druge karakteristične značajke, nužno sadrži skup karakteristika koje mogu jedinstveno opisati datu "materijalnu točku" tako da je njezino ponašanje u interakciji s okolinom predvidljivo, logično i razumljivo. Te su karakteristike njihala amplituda oscilacija i period. Ostali često korišteni parametri izvedeni su od izvornih, oni su njihov organski dio (faza) ili rezultat dodatnih izračuna (učestalost).
Sljedeći korak u istraživanju fascinantnog svijetaoscilacije - najjednostavniji eksperiment za određivanje parametara našeg objekta - njihala. Uređaj njihala nije nigdje lakši - nit, kuglica, ovjes. Kako pronaći amplitudu oscilacija takvog njihala? Tako je lako da bi se takvo iskustvo, kako kažu, moglo napraviti u kuhinji. Sve je lako (u određenim granicama). Početni problem: na stropu je ovješeno njihalo - metalni disk na niti. Zanima nas veličina odstupanja diska od ravnotežnog položaja. Nepomičnim njihalom označavamo točku vage na zidu ili na zaslonu od papira instaliranom na stražnjoj strani. Gurnimo disk. Njihalo će početi oscilirati, a sjena s diska će "nacrtati" putanju na zaslonu. Pomičući štapić (možete olovkom) preko zaslona, pronalazimo zadnju točku kada sjena kad oscilira u krajnjoj točki zatvori pokazivač i napravimo oznaku. Udaljenost od točke ravnoteže do oznake je amplituda oscilacija njihala. Nije li teško? I tko bi sumnjao.
Naravno, možete "modernizirati" eksperimentelektronička zvona s fotosenzorima ili koriste laserske mjerače udaljenosti, mjere ih s točnošću do neke primamljive decimale, ali ništa ne može promijeniti njegovu bit - mjerenje najvećeg odstupanja njihala od ravnotežnog položaja, t.j. mjeri se amplituda. U našem eksperimentu lako je pronaći jednu "tajnu" njihala - njegova amplituda titranja ovisi samo o početnim uvjetima, t.j. zapravo od sile prvog udara koji je poremetio stanje ravnoteže ili početne energije koja se daje oscilatornom sustavu, kada se njihalo pod određenim kutom skreće od položaja ravnoteže.
