+ Pokaż spis treści

Oscylatory sprzężone.

Oscylatory sprzężone.



Flash (.swf) swf Program dla Windows (.exe)win_exe Program dla Macmac_app

Dwa proste wahadła połączone sprężyną. Masa jednego z nich może być zmieniana.

Animacja pokazuje dwa wahadła sprzężone sprężyną. Zakładamy, że siły rozpraszające, takie jak opór powietrza są nieznaczne. Każde wahadło to masa zawieszona na sztywnym nieważkim pręcie. Masa lewej czerwonej kuli wynosi 1 kg. Masę prawej niebieskiej można ustawić do wartości od 0,5 do 2,0 kg. Kliknięcie przycisku przewijania pozwala wybrać inną masę niebieskiej kuli.

Kiedy masy dwóch wahadeł są prawie takie same, energia drgań przenosi się między nimi tam i z powrotem. Zjawisko to nazywa się rezonansem. Gdy masy są równe energia jest całkowicie przenoszona tam i z powrotem między dwoma wahadłami. Mniej energii przenosi się wraz ze wzrostem różnicy mas.

Gdy masa prawej kuli niebieskiej jest nieco większa od lewej czerwonej, przy maksymalnej energii przeniesionej na nią widać, że wahadła są w przeciwnych fazach.

Gdy masa prawej kuli niebieskiej jest nieco mniejsza niż lewej czerwonej, maksymalny transfer energii następuje gdy oba wahadła są w przeciwnych fazach.

Częstość drgań własnych wahadeł, gdy nie są podłączone do sprężyny, zależy tylko od ich długości i przyspieszenia ziemskiego. Ponieważ wahadła są tej samej długości, ich częstości drgań własnych są takie same. W animacji częstości te wynoszą 5 radianów na sekundę.

Początkowa amplituda lewej kuli czerwonej 20 stopni, a amplitudy prawej kuli niebieskiej jest zero. Zakładamy, że maksymalna amplituda wahadła jest wystarczająco mała, żeby ich ruch, gdy nie są połączone za pomocą sprężyny, był ruchem harmonicznym prostym.

Sprężyna, która łączy wahadełka jest zamocowana w odległości, licząc od punktu zaczepienia, dwie trzecie odległości tego punktu od środka masy. Jej stała sprężystości 1 N / m.

Rozdzielczość animacji jeden piksel na ekranie, a czas płynie w 12 klatkach na sekundę. W ramach tych ograniczeń i małych matematycznych błędów zaokrągleń, animacja jest dokładna.