Sākot ar septīto klasi, skolās sāk mācīt tādu tēmu kā "Mehāniskās vibrācijas". Sākot no OGE un beidzot ar vienoto valsts eksāmenu, šo tēmu var izsekot daudzos eksāmenos un iestājpārbaudījumos. Svarīga tā sastāvdaļa ir svārstību amplitūdas jēdziena izpēte. Tāpēc iesākumā iepazīsimies ar to, kas ir svārstību amplitūda un kā fizikā tiek apzīmēta svārstību amplitūda, jo laika gaitā daudz kas tiek aizmirsts, un šim mainīgajam nez kāpēc daudzās skolās tiek pievērsta vismazākā uzmanība.
Kāda ir svārstību amplitūda?
Svārstību amplitūda ir maksimālā iespējamā vērtības novirze vai nobīde uz augšu vai uz leju no līdzsvara stāvokļa vai no vidējās vērtības. Piemēram, atsperes svārsta līdzsvara stāvoklis ir slodze, kas balstās uz atsperi, un, kad tā sāk kustēties, tā iegūst noteiktu amplitūdu, ko nosaka atsperes spriegojums vai saspiešana.
Matemātikas svārsta gadījumā ir nedaudz vienkāršāk - maksimālā slodzes novirze no miera stāvokļa - tā ir svārstību amplitūda.
Bsavukārt radioviļņu svārstību amplitūdu aprēķina precīzi pēc novirzes no vidējās vērtības.
Tagad pāriesim pie tā, kurš burts apzīmē svārstību amplitūdu.
Apzīmējums
Septītajā klasē bērniem māca apzīmēt svārstību amplitūdu ar vienkāršu burtu "A". Piemēram: A=4 cm, tas ir, amplitūda ir četri centimetri.
Bet jau astotajā klasē skolēni apgūst tādu lietu kā mehāniskais darbs, un tieši viņa fizikā tiek apzīmēta ar burtu "A". Skolēni sāk apjukt šajās vērtībās, un līdz 10.-11. klasei viņiem nav skaidra priekšstata par to, kā fizikā tiek norādīta svārstību amplitūda.
Atsperu un matemātisko svārstu gadījumā vislabāk ir rakstīt amplitūdu maksimālo vērtību izteiksmē. Tas ir Xmax. nozīmē maksimālo novirzi no līdzsvara stāvokļa. Piemēram, Хmax.=10 cm, tas ir, atspere pēc izvēles izstiepsies ne vairāk kā 10 cm. Tā būs svārstību amplitūda.
11. klasē absolventi apgūst elektromagnētiskās svārstības. Un ir lādiņa, sprieguma un strāvas stipruma svārstības. Lai reģistrētu sprieguma amplitūdu, ir ierasts to norādīt kā maksimālo vērtību. Attiecīgi par maksu un citiem daudzumiem.
Kā atrast svārstību amplitūdu?
Parasti amplitūdas atrašanas problēmās tiek parādīts grafiks, līdzīgs tam, kas redzams augstāk esošajā attēlā. Šajā gadījumā amplitūda būs maksimālā vērtība gar vertikālo Y asi. Amplitūda tiek parādīta kā sarkana līnija.
Piemēram, uz šoAttēlā parādīts matemātiskā svārsta svārstību grafiks.
Zinot, ka matemātiskā svārsta svārstību amplitūda ir maksimālais attālums no līdzsvara stāvokļa, mēs varam noteikt, ka maksimālā vērtība X=0,3 cm.
Atrodiet amplitūdu, izmantojot aprēķinus šādos veidos:
1. Ja slodze veic harmoniskas svārstības un uzdevumā ir zināms ceļš, pa kuru ķermenis iet, un svārstību skaits, tad amplitūda tiek atrasta kā ceļa attiecība pret svārstību skaitu, kas reizināta ar 4.
2. Ja uzdevumā ir dots matemātiskais svārsts, tad ar zināmo maksimālo vītnes ātrumu un garumu var atrast amplitūdu, kas būs vienāda ar maksimālā ātruma un garuma attiecības kvadrātsaknes reizinājumu. brīvā kritiena paātrinājums. Šī formula ir līdzīga matemātiskā svārsta perioda formulai.
Tiek izmantots tikai maksimālais ātrums, nevis 2p.
Vienādojumos amplitūda ir viss, kas rakstīts pirms kosinusa, sinusa vai omega mainīgā.
Secinājums
Šajā rakstā tika runāts par to, kā tiek norādīta svārstību amplitūda un kā tā tiek atrasta. Šī tēma ir tikai neliela daļa no lielas svārstību procesu sadaļas, taču tas nemazina tā nozīmi. Galu galā, nesaprotot, kas ir amplitūda, nav iespējams pareizi strādāt ar grafikiem un atrisināt vienādojumus.
