1_7_1_Netlumene kmity
Níže je uveden pouze náhled materiálu. Kliknutím na tlačítko 'Stáhnout soubor' stáhnete kompletní formátovaný materiál ve formátu PDF.
Obr.1.7.-1a
158
Obr. 1.7.-1b
1.7.1. Kmitavý pohyb netlumený
Pro jednoduchost a názornost je výhodné představit si oscilátor jako kuličku (libovolné těleso)
hmotnosti
m , kterou zavěsíme na ocelovou pružinku o určitých materiálových vlastnostech.
Pružina je charakterizovaná veličinou k , kterou nazýváme tuhost pružiny. Jednotkou tuhosti
pružiny je N.m
-1.
V případě, že na pružinku zavěsíme závaží hmotnosti
m , pak se pružinka se působením
tíhové síly G
F postupně prodlužuje.
Následkem pružnosti vzniká v pružině síla pružnosti
p
F , jejíž velikost se v závislosti na
prodloužení zvětšuje.
Je orientovaná opačným směrem než tíhová síla. Konstantou úměrnosti je tuhost pružiny k .
Po určité době, ve které se pružinka protahuje, se velikosti tíhové síly a síly pružnosti
vyrovnají a kulička se ustálí ve stabilní rovnovážné poloze RP a platí, že
p
G
F
F
−
=
Pokud nyní vychýlíme působením vnější síly F kuličku z rovnovážné polohy do určité
krajní polohy a uvolníme, vrací se zpět do rovnovážné polohy.
Setrvačností projde rovnovážnou polohou do druhé krajní polohy a opět se vrací k rovnovážné
poloze.
Děj se periodicky opakuje mezi krajními polohami KP 1 a KP 2. Největší vzdálenost kuličky
od rovnovážné polohy nazýváme amplitudou a značíme A . Okamžitá vzdálenost je okamžitá
výchylka (elongace) a značíme ji y . Jednotkou amplitudy a okamžité výchylky je metr.
Síla pružnosti je úměrná okamžité výchylce a je charakterizovaná vztahem