Bir cisim hangi koşullar altında salınım hareketi yapar? Çevreyle etkileşimin doğası gereği

1. Hareket sırasında sistemin durumunun kısmen veya tamamen tekrarlanması zamanla meydana gelirse, harekete salınımlı denir. Belirli bir salınım hareketini karakterize eden fiziksel büyüklüklerin değerleri düzenli aralıklarla tekrarlanıyorsa salınımlara periyodik denir.

2. Salınım periyodu nedir? Salınım frekansı nedir? Aralarındaki bağlantı nedir?

2. Periyot, tam bir salınımın meydana geldiği süredir. Salınım frekansı, birim zaman başına salınım sayısıdır. Salınım frekansı salınım periyoduyla ters orantılıdır.

3. Sistem 1 Hz frekansında salınım yapmaktadır. Salınım periyodu nedir?

4. Salınım yapan bir cismin yörüngesindeki hangi noktalarda hız sıfıra eşittir? İvme sıfır mı?

4. Denge konumundan maksimum sapma noktalarında hız sıfırdır. Denge noktalarında ivme sıfırdır.

5. Salınım hareketini karakterize eden hangi nicelikler periyodik olarak değişir?

5. Salınımlı harekette hız, ivme ve koordinat periyodik olarak değişir.

6. Salınımlı bir sistemin harmonik salınımlar yapabilmesi için etki etmesi gereken kuvvet hakkında ne söylenebilir?

6. Harmonik kanuna göre kuvvetin zamanla değişmesi gerekir. Bu kuvvet yer değiştirmeyle orantılı olmalı ve denge konumuna doğru yer değiştirmenin tersi yönünde olmalıdır.

Bu nedenle, bu modellerin incelenmesi genelleştirilmiş salınım ve dalga teorisi ile gerçekleştirilir. Dalgalardan temel farkı, salınımlar sırasında enerji aktarımının olmamasıdır; bunlar, tabiri caizse, “yerel” dönüşümlerdir.

sınıflandırma

Farklı salınım türlerinin tanımlanması, salınım süreçlerine (osilatörler) sahip sistemlerin vurgulanan özelliklerine bağlıdır.

Kullanılan matematiksel aygıta göre

• Doğrusal olmayan salınımlar

Sıklığa göre

Böylece periyodik salınımlar şu şekilde tanımlanır:

Fiziksel doğası gereği

• Mekanik(ses, titreşim)
• Elektromanyetik(ışık, radyo dalgaları, termal)
• Karışık tip- yukarıdakilerin kombinasyonları

Çevreyle etkileşimin doğası gereği

• Zoraki- Dış periyodik etkinin etkisi altında sistemde meydana gelen salınımlar. Örnekler: ağaçlardaki yapraklar, elin kaldırılması ve indirilmesi. Zorla salınımlarla rezonans olgusu ortaya çıkabilir: osilatörün doğal frekansı dış etkinin frekansıyla çakıştığında salınımların genliğinde keskin bir artış.
• Ücretsiz (veya kendinize ait)- bunlar, sistem dengeden çıktıktan sonra iç kuvvetlerin etkisi altındaki bir sistemdeki salınımlardır (gerçek koşullarda, serbest salınımlar her zaman sönümlenir). Serbest salınımların en basit örnekleri, bir yaya bağlı bir ağırlığın veya bir ipliğe asılı bir ağırlığın salınımlarıdır.
• Kendi kendine salınımlar- sistemin salınımlara harcanan potansiyel enerji rezervine sahip olduğu salınımlar (böyle bir sistemin örneği mekanik bir saattir). Kendi kendine salınımlar ile zorlanmış salınımlar arasındaki karakteristik bir fark, genliklerinin başlangıç ​​koşulları tarafından değil sistemin kendi özellikleri tarafından belirlenmesidir.
• Parametrik- salınım sisteminin herhangi bir parametresi dış etkinin bir sonucu olarak değiştiğinde ortaya çıkan salınımlar.

Seçenekler

Salınım periyodu T (\displaystyle T\,\ !} ve frekans f (\displaystyle f\,\ !}- karşılıklı miktarlar;

Döngüsel veya döngüsel süreçlerde “frekans” karakteristiği yerine kavram kullanılır. dairesel (döngüsel) sıklık ω (\displaystyle \omega \,\ !} (rad/s, Hz, s -1) başına salınım sayısını gösteren 2 π (\displaystyle 2\pi ) zaman birimleri:

• Ön yargı- Vücudun denge pozisyonundan sapması. Tanım X, Ölçü birimi - metre.
• Salınım aşaması- herhangi bir zamanda yer değiştirmeyi belirler, yani salınım sisteminin durumunu belirler.

Kısa tarih

Harmonik titreşimler 17. yüzyıldan beri bilinmektedir.

"Gevşeme salınımları" terimi 1926'da Van der Pol tarafından önerildi. Böyle bir terimin tanıtılması, yalnızca belirtilen araştırmacının bu tür dalgalanmaların tümünün "rahatlama zamanı" nın varlığıyla, yani bilimin gelişimindeki o tarihsel anda görünen bir kavramla ilişkili görünmesi gerçeğiyle haklı çıktı. en anlaşılır ve yaygın olanıdır. Yukarıda sıralanan bazı araştırmacılar tarafından açıklanan yeni tür salınımların temel özelliği, bunların, kendisini öncelikle iyi bilinen Thomson formülünden bir sapma olarak gösteren doğrusal olanlardan önemli ölçüde farklı olmasıydı. Kapsamlı bir tarihsel çalışma, van der Pol'un 1926'da, kendisi tarafından keşfedilen "gevşeme salınımları" fiziksel olgusunun, Poincaré tarafından ortaya atılan "limit döngüsü" matematiksel kavramına karşılık geldiği gerçeğini henüz fark etmediğini ve bunu ancak kitaptan sonra fark ettiğini gösterdi. 1929'da yayınlandı. A. A. Andronov'un yayınları.

Yabancı araştırmacılar, 1937'de doğrusal ve doğrusal olmayan salınımlar hakkındaki modern bilgileri özetleyen ilk kitabı yayınlayan L. I. Mandelstam'ın öğrencilerinin Sovyet bilim adamları arasında dünyaca ünlü olduğunu kabul ediyor. Ancak Sovyet bilim adamları van der Pol tarafından önerilen "gevşeme salınımları" terimini kabul etmedi. Blondel tarafından kullanılan "süreksiz hareketler" terimini tercih ettiler, çünkü özellikle bu salınımların yavaş ve hızlı modlarla tanımlanması amaçlanmıştı. Bu yaklaşım ancak tekil pertürbasyon teorisi bağlamında olgunlaştı» .

Ana salınımlı sistem türlerinin kısa açıklaması

Doğrusal salınımlar

Önemli bir salınım türü harmonik salınımlardır - sinüs veya kosinüs kanununa göre meydana gelen salınımlar. Fourier'in 1822'de kurduğu gibi, herhangi bir periyodik salınım, karşılık gelen fonksiyonun şu şekilde genişletilmesiyle harmonik salınımların toplamı olarak temsil edilebilir:

Öteleme ve dönme hareketinin yanı sıra salınım hareketi de makro ve mikrokozmosta önemli bir rol oynar.

Kaotik ve periyodik salınımlar var. Periyodik salınımlar, belirli eşit zaman aralıklarında salınım sisteminin aynı konumlardan geçmesiyle karakterize edilir. Bunun bir örneği, kalbin elektrik sinyallerindeki dalgalanmaların kaydedildiği insan kardiyogramıdır (Şekil 2.1). Kardiyogramda ayırt edilebilir salınım periyodu onlar. zaman T tam bir titreşim. Ancak periyodiklik, salınımların özel bir özelliği değildir; dönme hareketinde de bu özellik vardır. Bir denge pozisyonunun varlığı, mekanik salınım hareketinin bir özelliğidir; dönüş ise sözde kayıtsız denge ile karakterize edilir (iyi dengelenmiş bir tekerlek veya kumar ruleti, döndürüldüğünde eşit olasılıkla herhangi bir pozisyonda durur). Denge konumu dışındaki herhangi bir konumdaki mekanik titreşimler sırasında, salınım sistemini başlangıç ​​konumuna döndürme eğiliminde olan bir kuvvet vardır; geri yükleme kuvveti Daima denge konumuna doğru yönlendirilir. Her üç işaretin de varlığı, mekanik titreşimi diğer hareket türlerinden ayırır.

Pirinç. 2.1.

Mekanik titreşimlerin spesifik örneklerini ele alalım.

Çelik cetvelin bir ucunu bir mengeneye sıkıştıralım ve serbest olan diğer ucunu yana doğru hareket ettirip serbest bırakalım. Elastik kuvvetlerin etkisi altında cetvel, denge konumu olan orijinal konumuna geri dönecektir. Denge konumu olan bu konumdan geçerken cetvelin (kenetli kısmı hariç) tüm noktaları belirli bir hıza ve belirli miktarda kinetik enerjiye sahip olacaktır. Atalet nedeniyle cetvelin salınan kısmı denge konumunu geçecek ve kinetik enerjinin azalması nedeniyle iç elastik kuvvetlere karşı iş yapacaktır. Bu, sistemin potansiyel enerjisinde bir artışa yol açacaktır. Kinetik enerji tamamen tükendiğinde potansiyel enerji maksimuma ulaşır. Her salınım noktasına etki eden elastik kuvvet de maksimuma ulaşacak ve denge konumuna doğru yönlendirilecektir. Bu, potansiyel eğriler dilinde 1.2.5 (ilişki (1.58)), 1.4.1 ve ayrıca 1.4.4'te (bkz. Şekil 1.31) alt bölümlerde açıklanmıştır. Bu, sistemin toplam mekanik enerjisi iç enerjiye (katı bir cismin parçacıklarının titreşim enerjisi) dönüştürülene ve çevredeki boşluğa dağılıncaya kadar tekrarlanacaktır (direnç kuvvetlerinin enerji tüketen kuvvetler olduğunu unutmayın).

Dolayısıyla, ele alınan harekette durumların tekrarı vardır ve sistemi denge konumuna döndürmeye çalışan kuvvetler (esneklik kuvvetleri) vardır. Sonuç olarak cetvel salınımlı bir hareket gerçekleştirecektir.

Bir başka iyi bilinen örnek ise sarkacın salınımıdır. Sarkacın denge konumu ağırlık merkezinin en alt konumuna karşılık gelir (bu konumda yerçekiminden kaynaklanan potansiyel enerji minimumdur). Saptırılmış bir konumda, dönme eksenine göre sarkacın üzerine bir kuvvet momenti etki edecek ve sarkacın denge konumuna geri dönmesine neden olacaktır. Bu durumda salınım hareketinin tüm işaretleri de mevcuttur. Yerçekiminin yokluğunda (ağırlıksızlık durumunda) yukarıda belirtilen koşulların karşılanmayacağı açıktır: ağırlıksızlık durumunda yerçekimi yoktur ve bu kuvvetin geri dönüş momenti yoktur. Ve burada bir itme alan sarkaç bir daire içinde hareket edecek, yani salınım değil dönme hareketi gerçekleştirecektir.

Titreşimler yalnızca mekanik olamaz. Yani örneğin bir indüktöre paralel bağlanan bir kapasitörün plakalarındaki yük salınımlarından (bir salınım devresinde) veya bir kapasitördeki elektrik alan gücünden bahsedebiliriz. Zaman içindeki değişimleri, sarkacın denge konumundan mekanik yer değiştirmeyi belirleyene benzer bir denklemle tanımlanır. Aynı denklemlerin çok çeşitli fiziksel niceliklerdeki titreşimleri tanımlayabilmesi nedeniyle, hangi fiziksel niceliğin titreştiğine bakılmaksızın titreşimleri dikkate almanın çok uygun olduğu ortaya çıktı. Bu, bir analojiler sisteminin, özellikle de elektromekanik bir analojinin ortaya çıkmasına neden olur. Kesinlik sağlamak için şimdilik mekanik titreşimleri ele alacağız. Yalnızca salınım işlemi sırasında değişen fiziksel büyüklüklerin değerlerinin düzenli aralıklarla tekrarlandığı periyodik salınımlar dikkate alınır.

Dönemin karşılıklısı T salınımlar (aynı zamanda dönüş sırasında bir tam dönüş süresi), birim zaman başına gerçekleştirilen tam salınımların sayısını ifade eder ve denir sıklık(bu sadece frekanstır, hertz veya s -1 cinsinden ölçülür)

(salınımlarda dönme hareketi ile aynıdır).

Açısal hız, formüldeki (2.1) ilişkisinin ortaya koyduğu frekans v ile ilişkilidir.

rad/s veya s -1 cinsinden ölçülür.

Salınımlı süreçlerin analizine, bir serbestlik derecesine sahip salınımlı sistemlerin en basit durumlarıyla başlamak doğaldır. Serbestlik derecesi sayısı- bu, belirli bir sistemin tüm parçalarının uzaydaki konumunu tam olarak belirlemek için gerekli olan bağımsız değişkenlerin sayısıdır. Örneğin, bir sarkacın salınımları (ipteki ağırlık vb.) yalnızca sarkacın hareket edebileceği düzlemle sınırlıysa ve sarkacın ipliği uzamazsa, o zaman yalnızca bir açının belirlenmesi yeterlidir. ipliğin dikeyden sapması veya yalnızca denge konumundan yer değiştirme miktarı - bir yay üzerinde bir yön boyunca salınan bir kütlenin konumunu tamamen belirlemesi için. Bu durumda söz konusu sistemin bir serbestlik derecesine sahip olduğunu söyleriz. Aynı sarkacın, hareketinin yörüngesinin bulunduğu kürenin yüzeyinde herhangi bir konumu işgal edebilmesi durumunda, iki serbestlik derecesi vardır. Örneğin kristal kafes içindeki atomların termal titreşimlerinde olduğu gibi üç boyutlu titreşimler de mümkündür (bkz. alt bölüm 10.3). Gerçek bir fiziksel sistemdeki bir süreci analiz etmek için, daha önce çalışmayı bir dizi koşulla sınırlandırmış olan modelini seçiyoruz.

• Burada ve ayrıca salınım periyodu kinetik enerji - T ile aynı harfle gösterilecektir (karıştırılmamalıdır!).
• Bölüm 4, “Moleküler Fizik”te serbestlik derecesi sayısının başka bir tanımı verilecektir.

salınımlı salınım sisteminin durumunu karakterize eden parametrelerin zaman içinde belirli bir tekrarlanabilirliğe sahip olduğu süreçlerdir. Bu tür süreçler, örneğin atmosferin ve Dünya yüzeyinin sıcaklığındaki günlük ve yıllık dalgalanmalar, sarkaçların salınımları vb. olabilir.

Sistemin durumunun tekrarlandığı zaman aralıkları eşitse salınımlar denir. periyodik ve sistemin ardışık iki özdeş durumu arasındaki zaman aralığı salınım periyodu.

Periyodik salınımlar için salınım sisteminin durumunu belirleyen fonksiyon salınım periyodu boyunca tekrarlanır:

Periyodik salınımlar arasında salınımlar özel bir yer tutar harmonik yani sistemin hareket özelliklerinin harmonik bir yasaya göre değiştiği salınımlar, örneğin:

(308)

Salınım teorisinde pratikte sıklıkla karşılaşılan harmonik süreçlere gösterilen en büyük ilgi, hem analitik aparatın onlar için en iyi şekilde geliştirilmiş olması hem de herhangi bir periyodik salınımın (ve sadece periyodik olanlar değil) olmasıyla açıklanmaktadır. harmonik bileşenlerin belirli bir kombinasyonu şeklinde düşünülebilir. Bu nedenlerden dolayı aşağıda ağırlıklı olarak harmonik salınımlar ele alınacaktır. Harmonik salınımların (308) analitik ifadesinde, bir malzeme noktasının denge konumundan sapmasının büyüklüğü x olarak adlandırılır. yer değiştirme.

Açıkçası, bir noktanın denge konumundan maksimum sapması a'dır, bu miktara denir salınımların genliği. Fiziksel miktar şuna eşittir:

ve salınım yapan sistemin belirli bir andaki durumunun belirlenmesine denir. salınım aşaması. Zaman sayımına başlama anındaki faz değeri

isminde salınımların başlangıç ​​aşaması. Salınım sürecinin hızını belirleyen salınım fazı cinsinden w değerine dairesel veya döngüsel salınım frekansı denir.

Periyodik salınımlar sırasında hareket durumu, T salınım periyoduna eşit aralıklarla tekrarlanmalıdır. Bu durumda, açıkçası salınımların fazı 2p (harmonik fonksiyonun periyodu) kadar değişmelidir, yani:

Salınım periyodu ve döngüsel frekansın birbiriyle şu ilişkiyle ilişkili olduğu sonucu çıkar:

Hareket kanunu (301) ile belirlenen noktanın hızı da harmonik kanuna göre değişmektedir.

(309)

Bir noktanın yer değiştirmesi ve hızının aynı anda kaybolmadığına veya maksimum değerleri almadığına dikkat edin; karıştırma ve hız faza göre farklılık gösterir.

Benzer şekilde, noktanın ivmesinin şuna eşit olduğunu buluyoruz:

İvme ifadesi, yer değiştirme ve hıza göre faz dışı olduğunu gösterir. Yer değiştirme ve ivme aynı anda sıfırdan geçmesine rağmen, zamanın bu anında zıt yönlere sahiptirler; p ile kaydırıldı. Harmonik salınımlar sırasında yer değiştirme, hız ve ivmenin zamana bağımlılığının grafikleri, Şekil 81'de geleneksel bir ölçekte sunulmaktadır.

Eşit şekilde hızlanan düzensiz hareket türlerinden birine zaten aşinasınız.

Başka bir düzensiz hareket türü olan salınımlı hareketi ele alalım.

Titreşim hareketleri çevremizdeki yaşamda yaygındır. Salınım örnekleri şunları içerir: bir dikiş makinesi iğnesinin hareketi, bir salınım, bir saat sarkacının hareketi, yaylar üzerindeki bir taşıyıcı ve diğer birçok gövde.

Şekil 52, denge konumundan çıkarıldığında (yani OO hattından saptırıldığında veya yerinden oynatıldığında) salınım hareketleri gerçekleştirebilen gövdeleri göstermektedir.

Pirinç. 52. Salınımlı hareketler gerçekleştiren cisim örnekleri

Bu cisimlerin hareketlerinde birçok farklılık bulunabilir. Örneğin, bir iplik üzerindeki bir top (Şekil 52, a) eğrisel olarak hareket eder ve bir lastik kordon üzerindeki bir silindir (Şekil 52, b) doğrusal olarak hareket eder; cetvelin üst ucu (Şekil 52, c), ipin orta noktasından (Şekil 52, d) daha büyük bir aralıkta titreşir. Aynı süre içinde bazı cisimler diğerlerinden daha fazla sayıda salınımlara maruz kalabilir.

Ancak bu hareketlerin tüm çeşitliliğine rağmen önemli bir ortak özelliği vardır: Belirli bir süre sonra herhangi bir bedenin hareketi tekrarlanır.

Nitekim top denge konumundan alınıp serbest bırakılırsa, denge konumundan geçtikten sonra ters yöne sapacak, duracak ve ardından hareket etmeye başladığı yere geri dönecektir. Bu salınımı, birinciye benzer şekilde ikinci, üçüncü vb. takip edecektir.

Şekil 52'de gösterilen diğer gövdelerin hareketleri de tekrarlanacaktır.

Hareketin tekrarlandığı zaman periyoduna salınım periyodu denir. Bu nedenle salınım hareketinin periyodik olduğunu söylüyorlar.

Şekil 52'de gösterilen cisimlerin hareketinde periyodikliğin yanı sıra bir ortak özellik daha vardır: salınım periyoduna eşit bir zaman periyodunda herhangi bir cisim denge konumundan iki kez geçer (zıt yönlerde hareket ederek).

• Vücudun denge konumundan defalarca ve farklı yönlerde geçtiği, belirli aralıklarla tekrarlanan hareketlere mekanik titreşimler denir.

Çalışmamızın konusu tam da bu tür dalgalanmalardır.

Şekil 53, pürüzsüz çelik bir ipin üzerine yerleştirilmiş ve bir yaya (diğer ucu dikey bir direğe tutturulmuş olan) tutturulmuş bir deliğe sahip bir topu göstermektedir. Top ip boyunca serbestçe kayabilir, yani sürtünme kuvvetleri o kadar küçüktür ki topun hareketi üzerinde önemli bir etkiye sahip değildir. Top O noktasında olduğunda (Şekil 53, a), yay deforme olmaz (gerilmez veya sıkışmaz), dolayısıyla üzerine yatay yönde hiçbir kuvvet etki etmez. O noktası topun denge konumudur.

Pirinç. 53. Yatay yaylı sarkacın serbest salınımlarının dinamiği

Topu B noktasına taşıyalım (Şek. 53, b). Aynı zamanda yay gerilecek ve içinde elastik bir F kuvveti ortaya çıkacaktır. Bu kuvvet yer değiştirmeyle (yani topun denge konumundan sapması) orantılıdır ve ona zıt yönde yönlendirilir. Bu, top sağa doğru hareket ettirildiğinde, ona etki eden kuvvetin sola, denge konumuna doğru yönlendirildiği anlamına gelir.

Topu serbest bırakırsanız, elastik kuvvetin etkisi altında sola, O noktasına doğru hızlanmaya başlayacaktır. Elastik kuvvetin yönü ve bunun neden olduğu ivme, topun hızının yönü ile çakışacaktır. dolayısıyla top O noktasına yaklaştıkça hızı sürekli artacaktır. Bu durumda yay deformasyonu azaldıkça elastik kuvvet azalacaktır (Şekil 53, c).

Herhangi bir cismin, üzerine hiçbir kuvvet etki etmediğinde veya kuvvetlerin sonucu sıfır olduğunda hızını koruma özelliğine sahip olduğunu hatırlayalım. Bu nedenle elastik kuvvetin sıfır olduğu denge konumuna (Şekil 53, d) ulaşıldığında top durmayacak, sola doğru hareket etmeye devam edecektir.

Yay O noktasından A noktasına doğru hareket ettikçe sıkışacaktır. İçinde yine elastik bir kuvvet ortaya çıkacak ve bu durumda denge konumuna doğru yönlendirilecektir (Şekil 53, e, f). Elastik kuvvet topun hızına karşı yönlendirildiği için hareketini yavaşlatır. Sonuç olarak top A noktasında duracaktır. O noktasına yönlendirilen elastik kuvvet etki etmeye devam edecek ve böylece top tekrar hareket etmeye başlayacak ve AO kesitinde hızı artacaktır (Şekil 53, f, g, h).

Topun O noktasından B noktasına hareketi yine yayın gerilmesine yol açacaktır, bunun sonucunda elastik bir kuvvet tekrar ortaya çıkacak, denge konumuna doğru yönlendirilecek ve topun hareketini tamamen durana kadar yavaşlatacaktır ( Şekil 53, h, i, j). Böylece top tam bir salınım yapacaktır. Bu durumda, yörüngesinin her noktasında (O noktası hariç), denge konumuna doğru yönlendirilmiş yayın elastik kuvveti ona etki edecektir.

Vücudu denge konumuna döndüren bir kuvvetin etkisi altında, vücut sanki kendi başınaymış gibi salınım yapabilir. Başlangıçta bu kuvvet, yayı esnetmek ve ona belirli bir miktar enerji vermek için çalışmamız nedeniyle ortaya çıktı. Bu enerji nedeniyle titreşimler meydana geldi.

• Yalnızca başlangıçtaki enerji beslemesi nedeniyle meydana gelen titreşimlere serbest salınımlar denir.

Serbestçe salınan cisimler her zaman diğer cisimlerle etkileşime girer ve onlarla birlikte salınım sistemi adı verilen bir cisimler sistemi oluşturur. Ele alınan örnekte salınım sistemi bir top, bir yay ve yayın sol ucunun bağlı olduğu dikey bir direk içerir. Bu cisimlerin etkileşimi sonucunda topu denge konumuna döndüren bir kuvvet ortaya çıkar.

Şekil 54, bir top, bir iplik, bir tripod ve Dünya'dan (Dünya şekilde gösterilmemiştir) oluşan bir salınım sistemini göstermektedir. Bu durumda top iki kuvvetin etkisi altında serbestçe salınır: yerçekimi ve ipliğin elastik kuvveti. Sonuçları denge pozisyonuna doğru yönlendirilir.

Pirinç. 54. İplik sarkaç

• Serbest titreşim yapabilen cisimlerin sistemlerine salınım sistemleri denir

Tüm salınımlı sistemlerin ana ortak özelliklerinden biri, sistemi kararlı bir denge konumuna döndüren bir kuvvetin içlerinde ortaya çıkmasıdır.

Salınımlı sistemler, çeşitli olaylara uygulanabilen oldukça geniş bir kavramdır.

Dikkate alınan salınım sistemlerine sarkaç denir. Sarkaçların birkaç türü vardır: iplik (bkz. Şekil 54), yay (bkz. Şekil 53, 55), vb.

Pirinç. 55. Yaylı sarkaç

Genel olarak

• Sarkaç, uygulanan kuvvetlerin etkisi altında sabit bir nokta etrafında veya bir eksen etrafında salınan sert bir cisimdir.

Yay ve iplik sarkaç örneğini kullanarak salınım hareketini inceleyeceğiz.

Sorular

1. Salınım hareketlerine örnekler veriniz.
2. Salınım hareketinin periyodik olduğu ifadesini nasıl anlıyorsunuz?
3. Mekanik titreşimlere ne denir?
4. Şekil 53'ü kullanarak topun O noktasına her iki taraftan yaklaştıkça hızının neden arttığını ve O noktasından herhangi bir yönde uzaklaştıkça topun hızının neden azaldığını açıklayın.
5. Top denge noktasına ulaştığında neden durmuyor?
6. Hangi titreşimlere serbest denir?
7. Hangi sistemlere salınımlı denir? Örnekler verin.

Egzersiz 23