Interaktiivsed matemaatika- ja teadusõppetunnid (ﾉ◕ヮ◕)ﾉ*:･ﾟ✧

Harmoonilise võnkumise resonantslabor

Reguleeri massi, vedrukonstanti, summutust ja sundvõnkumise sagedust, et näha resonantsi, faasinihet ja amplituudi võimendust reaalajas.

Interaktiivse simulatsiooni laadimine...

Teave Harmoonilise võnkumise resonantslabor

Uuri massi-vedru-summuti dünaamikat ajavastuse, faasiportree ja resonantskõvera abil.. See tööriist kuulub kategooriasse Füüsika ning põhineb standardsetel valemitel ja reeglitel täpsete tulemuste saavutamiseks.

See kalkulaator sisaldab eelhäälestatud näiteid: Summutamata vaba võnkumine: Summutuseta vaba võnkumine: puhas sinusoidaalne energiavahetus; Kriitiline summutus: Kriitiline summutus: kiireim naasmine tasakaaluasendisse ilma ületalitluseta; Peaaegu resonantsis: Resonantsi lähedal: sundsagedus omasageduse lähedal annab suure amplituudi; Resonantsist väljas: Resonantsist eemal: sama sundjõud, kuid palju väiksem püsivastus.

Märksõnad: simple harmonic motion, resonance, damping ratio, phase lag, mass spring damper, forced oscillation

Resonants on lihtsalt hea ajastus 🖖

See tööriist räägib tegelikult ajastusest. Igal vedru otsas oleval massil on üks omavõnkesagedus ω₀, millega ta 'tahab' võnkuda. Lükka teda just selles rütmis — nagu kiike õigel hetkel hoogu andes — ja iga väike tõuge lisab energiat, nii et amplituud X kasvab palju suuremaks, kui püsiv jõud kunagi tekitaks. Võimendus M mõõdab seda kasvu ning ainult sumbumine hoiab selle kontrolli all. Resonantsis jääb liikumine jõust täpselt 90° võrra maha.

Tipp jääb allapoole omavõnkesagedust 🖖

Resonantsikõverat joonistades ootaksid selle kõrgeimat punkti kohas ω = ω₀. Tegelikult mitte: hälbe amplituud saavutab maksimumi veidi madalamal, kohas ω_r = ω₀√(1 − 2ζ²). Veelgi imelikum: kui sumbetegur ületab ζ = 1/√2 ≈ 0,707 — ammu enne kriitilist sumbumist ζ = 1 juures — kaob see tipp sootuks ja kõver lihtsalt langeb. Süsteem võib olla nõrgalt sumbutatud ja ometi ilma resonantsitiputa.

Näiteülesanded