Vlastné a vynútené kmity
Zadanie úlohy
- Zoznámte sa s experimentom „Vlastné, tlmené a vynútené kmity harmonického oscilátora“.
- Uskutočnite meranie tlmených kmitov oscilátora. Meranie môžete uskutočniť tak, že vypnete vynucujúcu silu a monitorujete oscilácie tlmených kmitov voľného oscilátora. Uložte si dáta.
- Z niekoľkých meraní určite vlastnú frekvenciu tlmeného oscilátora
ωv = (ωo2 - b2)1/ 2, a určite konštantu útlmu b (z rovnice (7)).
- Uskutočnite meranie vynútených kmitov harmonického oscilátora pre celý interval frekvencií ωv vynucujúcej sily. Ulože si dáta.
- Vyneste závislosť amplitúdy vynútených kmitov Av od uhlovej frekvencie vynucujúcej sily ωv. (pozri obr. 6 a) a rovnicu (12)). Zistite rezonančnú frekvenciu ωv, res.. Vyneste do grafu.
- Pokúste sa vyhodnotiť pre niekoľko hodnôt frekvencie vynucujúcej sily ωv i fázy vynútených kmitov φv.
- Pre pokročilých experimentátorov: Jav vynútených kmitov a rezonancie možno veľmi často pozorovať v prírode a využíva sa veľakrát v technike (v prírode, v telekomunikáciách) napr. absorpcia UV žiarenia ozónových molekúl, v technike napr. v rezonančnom obvode v telekomunikáciách. Popremýšľajte o prenose energie prostredníctvom vynucujúcej sily na oscilátor . Kedy je prenos energie najväčší?
- Pokúsime sa vyhodnotiť pre niekoľko hodnôt frekvencie vynucujúcej sily ωv aj fázy vynútených kmitov φv (obr. 6 b) a rovnica 12).
- Diskutujte o možnosti využitia vzdialených experimentov, resp. experimentovanie na diaľku z hľadiska vašej budúcej pedagogickej praxe.
- Vypracujte referát obsahujúci nasledovné časti:
- Úvod do technológie vzdialených experimentov.
- Fyzikálny úvod skúmaného javu.
- Popis experimentu, jeho usporiadanie, použité pomôcky a vzorové meranie.
- Dosiahnuté výsledky.
- Diskusia o možnosti využitia vzdialených experimentov z hľadiska vašej budúcej pedagogickej praxe.
- Diskusia o získaných výsledkoch v nadväznosti na vzdialený experiment.
