Heiluri

Heiluri  on gravitaatiokentässä riippuva järjestelmä, joka suorittaa mekaanisia värähtelyjä . Värähtelyt syntyvät painovoiman , kimmovoiman ja kitkavoiman vaikutuksesta . Monissa tapauksissa kitka voidaan jättää huomiotta ja kimmovoimat (tai painovoimat) voidaan abstrahoida pois korvaamalla ne rajoituksilla.

Heilurin värähtelyjen aikana tapahtuu jatkuvasti energian muunnoksia muodosta toiseen. Heilurin liike-energia muunnetaan potentiaalienergiaksi (gravitaatio, elastisuus) ja päinvastoin. Lisäksi kineettisen energian hajoaminen lämpöenergiaksi tapahtuu vähitellen kitkavoimien vaikutuksesta.

Yksi yksinkertaisimmista heilureista on pallo, joka on ripustettu kierteeseen. Tämän tapauksen idealisointi on matemaattinen heiluri  - mekaaninen järjestelmä , joka koostuu materiaalipisteestä , joka on ripustettu painottomaan venymättömään kierteeseen tai painottomaan sauvaan gravitaatiokentässä .

Jos massiivisen kappaleen mittoja ei voida jättää huomiotta, mutta kehon elastiset värähtelyt voidaan silti jättää huomioimatta, voidaan päästä käsitteeseen fyysinen heiluri. Fyysinen heiluri  on jäykkä kappale , joka värähtelee minkä tahansa voimien kentässä pisteen ympärillä, joka ei ole tämän kappaleen massakeskipiste , tai kiinteän vaaka-akselin ympäri, joka ei kulje tämän kappaleen massakeskuksen läpi.

Järjestelmää, jossa on useita, samassa tasossa oleviin kierteisiin ripustettuja palloja, jotka värähtelevät tässä tasossa ja törmäävät toisiinsa, kutsutaan Newtonin heiluriksi . Tässä meidän on otettava huomioon elastiset prosessit.

Foucault-heiluri  on lankaan ripustettu paino, joka voi muuttaa sen värähtelytasoa.

Toinen yksinkertainen heiluri on jousiheiluri. Jousiheiluri  on jouseen ripustettu paino, joka pystyy värähtelemään pystyakselia pitkin.

Vääntöheiluri  on mekaaninen järjestelmä, joka on painovoimakentässä ohuelle kierteelle ripustettu kappale, jolla on vain yksi vapausaste: pyöriminen kiinteän kierteen asettaman akselin ympäri.

Kapitza-heiluri  on esimerkki dynaamisesti stabiloidusta käänteisestä heilurista.

Heiluria käytetään erilaisissa instrumenteissa, kuten kelloissa ja seismografeissa.

Heilurit helpottavat värähtelyjen tutkimista, koska ne osoittavat selvästi niiden ominaisuuksia.

Värähtelyjakso

Yksinkertaisen matemaattisen heilurin värähtelyjakso riippuu sen pituudesta, paikallisesta gravitaatiovoimasta ja hieman pystysuorasta poikkeamakulmasta, jota kutsutaan amplitudiksi , eikä se riipu riippuvan kuorman massasta. Jos amplitudin suuruus on mitätön (vähemmän kuin yksi radiaani), matemaattisen heilurin värähtelyjakso T (aika, joka kuluu täyden värähtelysyklin suorittamiseen) on:

jossa L on heilurin pituus;

g on vapaan pudotuksen kiihtyvyys [1] .

Katso myös

• Metronomi
• Mekaaniset kellot
• Harmoninen oskillaattori
• Matemaattinen heiluri
• fyysinen heiluri
• kaksinkertainen heiluri
• Vääntöheiluri
• Jousi heiluri
• Käänteinen heiluri
• Toinen heiluri
• Duboshinskyn heiluri
• Kapitsan heiluri
• Newtonin kehto
• Foucault-heiluri
• ballistinen heiluri

Muistiinpanot

1. ↑ David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker. fysiikan perusteet . - New York: Wiley, 1997. - 398 s. - ISBN 978-0-471-14561-5 , 978-0-471-14856-2 , 978-0-471-14854-8 , 978-0-471-14855-5 9, 978-0-470-17 -3.

Kirjallisuus

• Delaunay N. B. Pendulum // Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Efron  : 86 osassa (82 osaa ja 4 lisäosaa). - Pietari. , 1890-1907.
• Suuri Neuvostoliiton Encyclopedia  : [30 nidettä]  / ch. toim. A. M. Prokhorov . - 3. painos - M .  : Neuvostoliiton tietosanakirja, 1969-1978.

Sanakirjat ja tietosanakirjat	Suuri tanskalainen Iso venäläinen Suuri Neuvostoliitto (1 painos) Brockhaus ja Efron Pieni Brockhaus ja Efron Britannica (verkossa) Britannica (verkossa) Universalis Moderni Ukraina
Bibliografisissa luetteloissa BNF : 11966679g GND : 4173651-5 J9U : 987007533962805171 LCCN : sh85099384 NDL : 00563762 NKC : ph581644