A fizika iskolai tantervének „örök” témái közötta „habozás” szakasz talán a leg nosztalgikusabb - mindig emlékezik rá valamilyen meleg szomorúsággal. Nem valószínű, hogy legalább valaki, emlékeztetve erre a témára, nem lát elsősorban kullancsot, kullancsot ... az inga a „legkomolyabb” eszköz a fizikai kabinetből. Igaz, hogy a laboratóriumi ingak nem "kullancsolódnak", de klasszikus középkori megjelenésükkel mindig azt mondják, imbolygnak, örök kullancsuk, kullancsuk, kullancsuk ... "nem gondolnak másodpercre". És ezeknek az egyszerű kinézetű eszközöknek az a feladata, hogy világosan megmutatják, mi ez - a rezgések.
Ismerjük a világot és látjuk, hogy mennyit jelentkörülöttünk egy ilyen egyszerű és érthető cselekedet. Az oszcilláció a Foucault inga, óra, áram, rádió, TV, hang a hangszóróból, és kedvenc mobiltelefonja egy csomó oszcillációs rendszer. Hadd emlékezzünk arra, amit az iskolában tanítottak - a rezgések amplitúdóját, képleteket, grafikákat. Tehát habozás ... és mi ez?
Minden, ami körülvesz, „anyagi pontok”,amely valamilyen okból nem ül le nyugodtan. A mozgások sokféleségének e káoszában az oszcillációkat olyan folyamatnak nevezzük, amelyben az anyagi pont - néha a rendszer szerint - mindig visszatér az egyensúlyi helyzetbe, ha többször eltér ettől. Az egyensúlyi ponttól való maximális eltérés nagyságát az oszcillációk amplitúdójának nevezzük. A legjobb eszköz a mechanikai rezgések kimutatására természetesen egy régi, jó inga - egy menetre felfüggesztett rakomány (golyó, tárcsa vagy rúd). Javítsa meg mozdulatlanul - és itt van az egyensúlyi állapot. Vegye félre a rakományt, és engedje el, mit látsz? Így van, elkezdi a „kullancsát”: visszatér az egyensúlyi helyzetbe, eltér a másik oldalról, majd ismét visszatér az egyensúlyi helyzetbe. Ha semmi nem akadályozza meg az inga működését, akkor nyugtalan állapotban ismét oldalra fordul ... és így tovább folyamatosan, amíg a súrlódási erő miatt továbbra sem áll le.
Így történt, hogy bármilyen elemmel rendelkezika tömeg, méret és más megkülönböztető jellemzők szükségszerűen tartalmaznak olyan tulajdonságok halmazát, amelyek egyedileg leírhatják ezt az „anyagi pontot”, így annak viselkedése a környezettel való kölcsönhatásból kiszámítható, logikus és érthető. Az inga ilyen jellemzői a rezgések amplitúdója és az időtartam. Egyéb gyakran használt paraméterek az eredeti származékai, ezek a szerves részük (fázis) vagy a kiegészítő számítások eredménye (gyakoriság).
A következő lépés a lenyűgöző világ felfedezéséhezoszcillációk - a legegyszerűbb kísérlet tárgyunk paramétereinek meghatározására - inga. Az inga szerkezete sehol sem könnyebb - menet, golyó, felfüggesztési pont. De hogyan lehet megtalálni egy ilyen inga lengésének amplitúdóját? Annyira egyszerű, hogy egy ilyen élmény, amint mondják, a konyhában megtehető. Minden könnyű (bizonyos határokon belül). Kezdeti feladat: van egy ing, amely a mennyezetről van függesztve - egy fémlemez egy szálon. Érdekelnek a korong eltérése az egyensúlyi helyzettől. Rögzített ingával jelöljön meg az egyensúlyi ponton a falon vagy a hátlapon rögzített papír képernyőn. Nyomja meg a lemezt. Az inga oszcillálni fog, és a lemez árnyéka „rajzolja” a képernyőn a pályát. A bot mozgatásával (használhat egy ceruzát) a képernyőn megtaláljuk az utolsó pontot, amikor az árnyék, amikor a szélsőséges pontban ingadozik, bezárja a mutatót, és egy jelölést készít. Az egyensúlyi pont és a jel közötti távolság az inga lengésének amplitúdója. Nagyon könnyű? És ki kételkedne benne.
Természetesen "modernizálhatja" a kísérletetelektronikus érzékelővel ellátott csengőket és sípokat vagy lézer távolságmérőket használnak, a tizedes pont után a legközelebbi vonzó számra mérjék, de lényegét semmi nem változtathatja meg - lényegében az inga legnagyobb eltérését mértük, azaz megmérjük az amplitúdót. Kísérletünkben könnyen megtalálható az inga „titka” - az oszcillációk amplitúdója csak a kezdeti körülményektől függ, azaz Valójában az egyensúlyi állapotot sértő első ütés erőssége alapján, vagy az oszcillációs rendszerbe juttatott kezdeti energia által, amikor az inga egy egy szöggel eltolódik az egyensúlyi helyzethez képest.
