<H2>Wiadomości uzupełniające do ćwiczenia 215</H2>

Wiadomości uzupełniające do ćwiczenia 215

Ruch harmoniczny jest to ruch drgający, który opisany jest równaniem

.
W równaniu tym:

x- wychylenie drgającego ciała z położenia równowagi,
A- amplituda, czyli maksymalne wychylenie drgającego ciała z położenia równowagi, czyli po prostu maksymalna wartość x
-częstość kołowa drgań,
t- czas,
- faza początkowa drgań, czyli kąt, określający wychylenie ciała w chwili t=0,
() - wyrażenie to nosi nazwę fazy drgań.

Przykładem takiego ruchu jest np. drgający na sprężynce ciężarek.

.
Proszę zwrócić też uwagę na podobieństwo ruchu harmonicznego do ruchu po okręgu.
Kąt zakreślany przez wirujący punkt określa aktualną fazę ruchu.

Ruch po okręgu

Ruch harmoniczny

Logarytmiczny dekrement tłumienia to parametr opisujący ruch tłumiony. Definiuje się go jako logarytm naturalny ze stosunku dwóch kolejnych amplitud:

.
A_n i A_n+1- to dwie kolejne, nastepujące po sobie amplitudy.

.
Łatwo jest znaleźć związek dekrementu z współczynnikiem tłumienia:

.

Galwanometr lusterkowy to rodzaj bardzo czułego przyrządu wskazówkowego do pomiaru natężenia prądu, w którym zero znajduje się pośrodku skali. Najczęściej zbudowany jest on z cewki pomiarowej, składającej się z bardzo dużej ilości cienkiego przewodnika, nawiniętego w kształcie prostokątnej ramki na rdzeniu z miękkiego żelaza.

.
Ramka ta przymocowana jest do dwóch cienkich i sprężystych nici metalowych, które pozwalają na drgania skrętne ramki, a równocześnie doprowadzają do niej mierzony prąd. Umieszcza się tę ramkę między biegunami magnesu stałego, dzięki czemu, gdy przez ramkę przepływa prąd, wychyla się ona pod wpływem siły elektrodynamicznej. Do nici, na której wisi ramka, jest przymocowane również niewielkie lusterko, dzięki któremu możemy wygodnie obserwować drgania cewki, śledząc ruch plamki światła odbitego od drgającego lusterka.
Prawo Hook'a opisuje własności sprężyste ciał stałych. Mówi ono, że jeśli odkształcenie ciała nie przekracza tzw. zakresu sprężystości, to jest ono proporcjonalne do działającej na ciało siły. Można to zapisać wzorem:

F = k x

x oznacza tu odkształcenie ciała (np. wielkość, o którą rozciągnięto ciało)
k, to współczynnik sprężystości ciała, (równy odwrotności modułu Younga)
F, to siła odkształcająca ciało
Ciało wychylone z połóżenia równowagi o wielkość nie przekraczającą zakresu' stosowalności prawa Hook'a, wykonuje drgania wokół położenia równowagi, przy czym częstość drgań własnych takiego oscylatora wynosi: