Rezonans mechaniczny - opracowanie

Nasza ocena:

5
Pobrań: 336
Wyświetleń: 2002
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
Rezonans mechaniczny - opracowanie - strona 1 Rezonans mechaniczny - opracowanie - strona 2 Rezonans mechaniczny - opracowanie - strona 3

Fragment notatki:


Rezonans mechaniczny  to zjawisko polegające na przepływie  energii  pomiędzy kilkoma (najczęściej dwoma) układami  drgającymi . Warunkami koniecznymi do zajścia  rezonansu  mechanicznego są:
jednakowa lub zbliżona częstotliwość  drgań własnych  (lub swobodnych) układów,
istnienie mechanicznego połączenia między układami.
Przykładem układu, w którym występuje rezonans mechaniczny słabo tłumiony, jest układ  wahadeł sprzężonych .
Zjawisko to zachodzi gdy  częstotliwość  siły wymuszającej zbliża się do częstości drgań własnych. Gdy  siła  wymuszająca drgania działa na drgające ciało z odpowiednią częstotliwością, to  amplituda drgań może osiągnąć bardzo dużą wartość nawet przy niewielkiej sile wymuszającej.
Ze zjawiskiem rezonansu spotykamy się jadąc np. autobusem. Przy pewnej  prędkości kątowej   obrotów   silnika , szyby lub niektóre części karoserii zaczynają silnie drgać.
Rezonans ma decydujące znaczenie dla procesu powstawania i wzmacniania  dźwięku  w  instrumentach muzycznych  np.: Wykorzystany jest w  akustyce  poprzez stosowanie  pudeł rezonansowych  w instrumentach muzycznych, np. w  gitarze . Gdy uderzymy  strunę  gitary, do pudła rezonansowego dochodzą drgania wytwarzane przez uderzoną strunę. W pudle rezonansowym powstają fale stojące o częstotliwościach drgań struny będące  składowym harmonicznym  częstotliwości podstawowej wytworzonej przez strunę. Składowe o różnych częstotliwościach zostają wzmocnione w różnym stopniu nadając ostatecznie charakterystyczną  barwę dźwiękowi  danego instrumentu.
Śpiewak wydając ton o określonej częstotliwości może wywołać drgania szklanego naczynia. Jeśli trwa to dostatecznie długo, energia  zaabsorbowana  (czyli pochłonięta) przez szkło może wywołać drgania dostatecznie silne do tego, aby szkło pękło. Wahadło matematyczne Punkt materialny  zawieszony na nierozciągliwej i nieważkiej nici. Jest to idealizacja wahadła fizycznego.
Ważną cechą wahadła fizycznego i matematycznego jest niezależność  okresu  drgań od maksymalnego wychylenia dla niewielkich wychyleń wahadła. Analiza ruchu wahadła W wahadle matematycznym poruszające się ciało jest  punktem materialnym , zawieszonym na nieważkiej, nierozciągliwej nici o długości  l . Na ciało to działa stała  siła grawitacji . Gdy wahadło odchylone jest z położenia równowagi, składowa siły grawitacji wzdłuż nici jest równoważona przez nić, a składowa prostopadła do nici działająca w kierunku punktu równowagi nadaje ciału  przyspieszenie . Ruch ciała ograniczony nicią jest ruchem po okręgu. Wahadło fizyczne [ edytuj ]
Bryła sztywna , która może wykonywać obroty dookoła poziomej osi przechodzącej ponad środkiem ciężkości tej bryły.


(…)

… od punktu zawieszenia do środka ciężkości,
g - przyspieszenie ziemskie,
I - moment bezwładności ciała względem osi obrotu,
m - masa ciała.
Lissajous figury (krzywe), trajektorie punktu materialnego, wykonującego drgania harmoniczne w dwóch wzajemnie prostopadłych kierunkach. Dokładny kształt kreślonych figur zależy od różnicy faz obu drgań i ich stosunku częstości. Przy stałej różnicy faz i stosunku…
…. 343 m/s dla powietrza w temp 20 stopni C). Symbol   to Laplasjan.
Skrótowo można wyrazić równanie falowe używając operatora d'Alemberta:
Rozwiązania równania falowego mają różne postaci i własności w zależności od parzystości wymiaru przestrzeni. Najważniejsze równania falowe to przypadki n = 1,2,3.
Równanie falowe jest ważne w mechanice kwantowej, gdyż opisuje falę de Broglie'a:
Równanie struny…
... zobacz całą notatkę



Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz