Oscilatori mecanici

De la Fizica Wiki

Salt la: Navigare, căutare

Oscilatorul mecanic este corpul care efectuează o mişcare oscilatorie.

Cuprins

[modifică] Tipuri de oscilatori mecanici

  • Pendulul elastic - alcătuit dintr-un resort fixat la un capăt ce are la celălalt capăt suspendat un corp de dimensiuni reduse.
  • Pendulul gravitaţional - alcătuit dintr-un corp relativ dens, ataşat de un fir cu masă neglijabilă, foarte flexibil şi aproape inextensibil, care oscilează sub acţiunea componentei tangenţiale a greutăţii.

[modifică] Mărimile caracteristice

  • Elongaţia (y)- reprezintă distanţa de la oscilator până la centrul de oscilaţie la un moment dat. Unitatea de masura a elongatiei in SI este metrul (m)
  • Amplitudinea (A) oscilaţiei- reprezintă valoarea maxima a elongaţiei. Unitatea de masura a amplitudinii in SI este metrul (m).
  • Viteza oscilatorie (v)- reprezintă proiecţia vitezei tangenţiale din mişcarea circulară pe direcţia de oscilaţie. Unitatea de masura a vitezei in SI este metrii pe secundă (\frac{m}{s}\,).
  • Acceleraţia oscilatorie (a)- reprezintă proiecţia acceleraţiei pe direcţia de oscilaţie. Unitatea de masura a acceleratiei in SI este metrii pe secundă la pătrat (\frac{m}{s^2}\,).
  • Perioada (T)- reprezintă timpul necesar efectuării unei oscilaţii complete. Unitatea de masura a perioadei in SI este secunda (s).
  • Frecvenţa (\nu\,) - reprezintă numărul de oscilaţii complete efectuate în unitatea de timp. Unitatea de masura a frecventei in SI este Hertz-ul (Hz).
  • Pulsaţia (\omega\,)- este corespondentul vitezei unghiulare din mişcarea circulară. Uniatea de masura a pulsatiei in SI este radiani pe secundă (rad/s).

[modifică] Compunerea oscilaţiilor

Compunerea oscilaţiilor este procesul de suprapunere a două (sau mai multe) oscilaţii independente. Considerăm cazul în care punctul material execută simultan două oscilaţii având aceeaşi direcţie şi aceeaşi pulsaţie , dar amplitudini şi faze iniţiale diferite:

y1 = A1sin(ωt + α1)

y2 = A2sin(ωt + α2)

Mişcarea rezultantă va fi dată de relaţia:

y = y1 + y2

Ea este tot o oscilaţie armonică, având aceeaşi direcţie şi aceeaşi pulsaţie, dar având faza iniţială definită mai sus şi având amplitudinea:

A = \sqrt{A_1^2 + A_2^2 + 2 A_1 A_2 cos (\alpha_2 - \alpha_1)}

Observaţii:

  • dacă Δα = α2 − α1 = 2kπ, (k=0, 1, 2...), obţinem A = A1 + A2. Se spune că oscilaţiile sunt în fază.
  • dacă Δα = α2 − α1 = (2k + 1)π, (k=0, 1, 2...), obţinem A = | A2 − A1 | . Se spune că oscilaţiile sunt în opoziţie de fază.

Fenomenul intitulat bătăi se produce atunci când un punct material este supus simultan la două oscilaţii paralele de frecvenţe puţin diferite. Mişcarea lui nu mai este o oscilaţie armonică, amplitudinea rezultantă este variabilă.

[modifică] Oscilatori mecanici cuplaţi

Articol principal Oscilatori mecanici cuplaţi

Interacţiunile dintre un oscilator şi mediul său conduc, inevitabil, la amortizarea oscilaţiilor prin disiparea energiei de oscilaţie. Dar mediul unui sistem oscilator ar putea transfera energie oscilatorului, provocând, în anumite condiţii, chiar o amplificare a oscilaţiilor acestuia.

Oscilatorii cuplaţi sunt oscilatorii care pot transfera energie de la unul la celălalt.

[modifică] Oscilaţii mecanice forţate

Articol principal Oscilaţii mecanice forţate

Oscilaţiile forţate sunt oscilaţiile impuse de mediu unui oscilator, cu altă frecvenţă decât cea proprie.

[modifică] Articole similare


[modifică] Legături externe

Adus de la "http://fizica-wiki.linux-geek.org/index.php/Oscilatori_mecanici"
Unelte personale