Jousi heiluri

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 16. tammikuuta 2022 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 2 muokkausta .

Jousiheiluri on mekaaninen järjestelmä, joka koostuu jousesta, jonka kimmokerroin ( jäykkyys ) on k ja jonka toinen pää on jäykästi kiinnitetty ja toisessa kuorma, jonka massa on m.

Jousiheilurin värähtelyjakso voidaan laskea kaavalla

T=2\pi {\sqrt {{\frac {m}{k))))

Kun elastinen voima vaikuttaa massiiviseen kappaleeseen ja palauttaa sen tasapainoasentoon, se värähtelee tämän asennon ympärillä. Tällaista kappaletta kutsutaan jousiheiluriksi. Värähtelyt aiheutuvat ulkoisesta voimasta. Värähdyksiä, jotka jatkuvat sen jälkeen, kun ulkoinen voima on lakannut toimimasta, kutsutaan vapaiksi värähtelyiksi. Ulkoisen voiman vaikutuksesta aiheutuvia värähtelyjä kutsutaan pakotetuiksi. Tässä tapauksessa itse voimaa kutsutaan pakottavaksi.

Yksinkertaisimmassa tapauksessa jousiheiluri on vaakatasossa liikkuva jäykkä kappale, joka on kiinnitetty seinään jousella.

Newtonin toinen laki tällaiselle järjestelmälle ulkoisten voimien ja kitkavoimien puuttuessa on muotoa:

ma=-kx\iff {\ddot {x}}+{\frac {k}{m}}x=0

Jos järjestelmään vaikuttavat ulkoiset voimat, värähtelyyhtälö kirjoitetaan uudelleen seuraavasti:

{\ddot {x}}+{\frac {k}{m}}x=f(t)

missä f(t) on ulkoisten voimien resultantti kuorman massayksikköä kohti, on aika. $t$

Jos vaimennus on verrannollinen värähtelyn nopeuteen kertoimella c :

{\ddot {x}}+{\frac {c}{m}}{\piste {x}}+{\frac {k}{m}}x=f(t)

Katso myös

Matemaattinen heiluri

Linkit

Artikkeli jousiheilurista, jossa on kaavoja, piirustuksia ja selityksiä