Page 71 - 881414_FIZYKA_podrecznik_kl_8_PP_fiipbook

Na osi poziomej zaznaczamy czas trwania ruchu, a na osi pionowej odle- Ciekawe!
głość lejka od położenia równowagi. Wychylenia wahadła w jedną stronę są
na wykresie dodatnie, a w stronę przeciwną – z drugiej strony położenia rów-
nowagi – zaznaczone pod osią, są ujemne. Wychylenie lejka zmienia się na
wykresie od wartości A do wartości –A po drugiej stronie położenia równo-
wagi. Czas, w którym lejek wykonał jedno pełne drganie, czyli okres, zazna-
czono w kilku miejscach (il. 2.12). Zauważ, że w każdym przypadku możesz
odnaleźć fragmenty wykresu – cztery części sinusoidy odpowiadające czterem
fazom ruchu wahadła – obrazujące oddalanie się od położenia równowagi,
zbliżanie się do niego z jednej strony i ponownie oddalanie się i zbliżanie
z drugiej strony punktu równowagi. Okres zawsze zawiera te cztery fazy ru- Efekt stroboskopowy występuje, gdy
chu wahadła, możesz go zaznaczyć w dowolnym miejscu wykresu, byle za- poruszające się ciało oświetlane jest
wierał wszystkie cztery fazy (il. 2.12). Z wykresu możesz odczytać, ile wynosi światłem migającym z określoną czę-
okres drgań i liczbę drgań w ciągu jednej sekundy, czyli częstotliwość drgań. stotliwością. W tym momencie możemy
wykonać zdjęcie przedmiotu i mieć złu-
dzenie, że ciało się nie porusza.
Przykład 8.
x (m)
Odczytaj z wykresu okres 0,2
i amplitudę drgań. Oblicz 0,1
częstotliwość drgań wahadła. 0 1 2 3 4 t (s)

Szukane:
T = ?
A = ?
ƒ = ?

Rozwiązanie
Z wykresu odczytujemy amplitudę drgań. Wynosi ona 0,2 m.
Czas pełnego drgania, czyli okres, wynosi 2 s.
Obliczamy częstotliwość drgań:
1
f = = 1 = 0,5 Hz
T 2 s
Odpowiedź: Okres drgań wynosi 2 s, a amplituda 0,2 m. Skoro
1
częstotliwość wynosi 0,5 Hz, to ciało w ciągu 1 s wykonuje drgania
2
(od jednego skrajnego punktu, do drugiego skrajnego punktu).

Wyznaczanie okresu drgań wahadła

Wyznaczymy teraz podstawową wielkość opisującą ruch wahadła, jaką jest
okres, i zbadamy, od czego zależy. Sprawdzimy, czy długość wahadła, jego
masa i amplituda mają wpływ na okres (i częstotliwość) drgań.

69