Fizikai inga - a pontosság elsősorban

Az oszcilláció az egyik leggyakoribb mechanikus mozgás. A legnyilvánvalóbb példa a rezgések, amelyeket a fizikai inga végezni. Ez egy nehéz test egy szálon egy ponton. Az inga eltávolításával az egyensúlyi helyzetből és felszabadításából engedhetjük meg, hogy csökkenjen, de az esés szabadon nem megy végbe, hanem egy olyan pályán, amely egyenlő a húr hosszával.

Itt megfigyelhetjük a potenciális energia kinetikus energia átalakulásának folyamatát és fordítva. A fizikai inga visszautasításával potenciális energiát adunk neki . Ezután, amikor felszabadul, elindul, és amikor visszatér az egyensúlyi pontra, akkor a sebessége maximális lesz. A lefelé irányuló mozgás folyamatában a potenciális energia egy része kinetikus energiává alakul. Ráadásul a tehetetlenséggel mozogva a test magasabbra és magasabbra emelkedik, míg egy bizonyos ponton a mozgás leáll. Itt a kinetikus energia átalakul potenciálisan.

Ezután az inga elfordul az ellenkező irányba, és minden megismétlődik. Így azt látjuk, hogy a fizikai inga a potenciális energiának a kinetikus energiához való átmenetének köszönhetően oszcillál, majd vissza. Az összes ingadozásra fordított idő, azaz Aztán, amikor a test, miután elhagyta a pályáját, bármelyik pontjáról visszatér, ismét az oszcilláció időszakának nevezik. Az inga egyensúlyi ponttól való legnagyobb eltérést az oszcilláció amplitúdójának nevezik .

A rezgések vizsgálatakor a tudósok megállapították, hogy a fizikai inga időtartama, melynek hatására oszcillál, semmilyen módon nem kapcsolódik az inga tömegéhez, és csak az izzószál hosszúsága és a gravitációs gyorsulás értéke határozza meg . A rezgés előfordulása akkor lehetséges, ha a terhelés a rugóhoz van erősítve. Ebben az esetben a sűrített rugó potenciális energiájának átmenete a rakomány mozgásának kinetikus energiájává válik, és fordítva.

A rezgések, amelyeket fizikai inga vagy rugó terhel, ha nincsenek további erők, szabad vagy belsőnek nevezik. Ha ezeken kívül bármely külső hatás bekövetkezik, akkor az ilyen oszcillációkat kényszerítettnek nevezik. Ha a külső kiegészítő időszakos erőt hosszú ideig alkalmazzák, akkor az inga az erő frekvenciájával oszcillál. Ilyen hatással lehet ilyen jelenség rezonancia megjelenése.

Az inga használata rendkívül érdekes és sok probléma megoldásában segít. Elég, hogy felidézzük Foucault ingáját, aminek köszönhetően bizonyítani lehetett, hogy a Föld forgat. Ebben a kísérletben megfigyelték az inga mozgását. Ehhez egy 67 méter hosszúságú huzalon függesztett rakományt használták. A terv szerint csak az Föld gravitációs ereje és a huzal feszültsége az ingen működött. Ennek eredményeképpen az oszcilláció csak a függőleges síkban fordulhat elő.

A padlón egy halom homok volt, és egy inga, amelynek éles vége a mozdulatlanul mozgott. Kiderült, hogy a mozgás nem csak a függőleges síkban van, de van egy vízszintes alkatrész is. Az inga minden mozdulata az eltérés körülbelül három milliméterrel volt az előző pályától, egy óra múlva az a sík, amelyben az inga lengések fordultak el 11 fokkal.

Emlékeztetünk arra is, hogy egy inga egy órában, állandó oszcillációs periódusán alapul. Ez az idő csak az inga hosszától függ. Az órák pontossága jelentős értéket érhet el. 1954-ben a szovjet mérnök, Fedchenko ingaórát készített, amelynek pontossága napi 0,0003 s volt.

Ez nagyjából leírja, milyen fizikai inga, tulajdonságai és paraméterei, valamint a tudomány és a technológia használatának lehetőségei.