Fiziskais svārsts - pirmkārt, precizitāte

Svārstības - viena no visbiežāk sastopamajām sugāmmehāniska kustība. Visredzamākais piemērs ir svārstības, ko veic fiziskais svārsts. Tas ir smags ķermenis, kas pievienots pavedienam vienā punktā. Atstājot svārstu no līdzsvara stāvokļa un atbrīvojot to, mēs ļaujam tam nokrist, bet krišana nenotiek brīvi, bet gar trajektoriju, kas vienāda ar vītnes garumu.

Šeit var novērot transformācijas procesupotenciālo enerģiju kinētiskajā enerģijā un atpakaļ. Noraidot fizisko svārstu, mēs dodam viņam potenciālu enerģiju. Tad, kad tas tiek atbrīvots, tas sāk kustēties un, kad tas atgriežas līdzsvara punktam, tā ātrums būs maksimālais. Lejupejošā kustībā daļa potenciālās enerģijas tiek pārvērsta kinētiskajā enerģijā. Turklāt, pārejot pēc inerces, ķermenis paaugstinās un palielinās, līdz kādā brīdī kustība apstājas. Šeit kinētiskā enerģija atkal tiek pārveidota par potenciālu.

Tad svārsts sāk kustēties atpakaļpusē, un viss atkārtojas. Tātad, mēs redzam, ka fiziskā svārsts svārstās jo, lai padarītu pāreju potenciālo enerģiju kinētiskajā enerģijā un tad atpakaļ. Laiks, kas pavadīts visām svārstībām, t.i. Tad, kuru organisms, atvelkot no jebkura punkta trajektorijas to pārvadāšanas laikā atgriezīsies tur atkal sauc svārstību periods. Lielākā novirze no svārsta līdzsvara punkta tiek saukta par svārstību amplitūdu.

Pētot svārstības, zinātnieki konstatēja, ka fiziskā svārsta periods, ar kuru tas svārstās, nekādā veidā nav saistīts ar svārsta masu, un to nosaka tikai kvēldiega garums un paātrinājuma vērtība brīvs kritums. Svārstību rašanās iespējama gadījumā, ja slodze ir piestiprināta pie atsperes. Šajā gadījumā ir saspiesta atsperes potenciālās enerģijas pāreja uz kravas kustības kinētisko enerģiju un otrādi.

Svārstības, kas ir fizisks svārstsvai slodze pavasarī, ja nav papildu spēku iedarbības, sauc par brīvu vai pašu. Ja uz viņiem notiek kāda ārēja ietekme, tad šādas svārstības sauc par piespiedu. Ar ārējā papildu periodiskā spēka ilgstošu darbību svārsts sāk svārstīties ar šī spēka biežumu. Ar šādu efektu ir iespējams parādīties šāda parādība kā rezonanse.

Darbs ar svārstu ir ļoti interesants un varpalīdzība daudzu problēmu risināšanā. Tas ir pietiekami, lai atsauktu Foucault svārstu, pateicoties kuru varēja pierādīt, ka Zeme griežas. Šajā eksperimentā novērota svārsta kustība. Šajā nolūkā tika izmantots 67 metrus garā stieņa kabelis. Saskaņā ar plānu uz svārsta darbojas tikai Zemes smaguma spēks un stieples spriegojums. Rezultātā svārstības notika tikai vertikālā plaknē.

Uz grīdas bija smilšu kaudze un svārsts ar asubeigās kustības laikā atstāja savu atzīmi uz to. Izrādījās, ka kustība ir ne tikai vertikālajā plaknē, bet ir arī horizontāla sastāvdaļa. Ar katru svārsta kustību novirze bija apmēram trīs milimetri no iepriekšējās trajektorijas, stundā plakne, kurā svārsta svārstījās, bija vienpadsmit grādi.

Var atsaukt arī svārsta izmantošanu pulkstenī,pamatojoties uz nemainīgu tās svārstību periodu. Šis periods ir atkarīgs tikai no svārsta garuma. Šo pulksteņu precizitāte var sasniegt ievērojamu vērtību. 1954. gadā padomju inženieris Fedčenko izveidoja svārsta pulksteni, kura precizitāte bija 0,0003 s dienā.

Tas ir aptuveni kā jūs varat aprakstīt to, kas ir fiziskais svārsts, tā īpašības un parametri, kā arī iespējas to izmantot zinātnē un tehnoloģijā.