Oscilatii mecanice

1. http://storage0.dms.mpinteractiv.ro Oscilatiimecanice OscilatiiMecanice Oscilatii mecanice

2. Caracteristici generale În sens general, prin mişcare oscilatorie se înţelege orice transformare a energiei unui sistem dintr-o formă în alta, periodic sau cvasiperiodic, reversibil sau parţial reversibil. Pe scurt, sistemul care oscilează se numeşte oscilator, iar mişcarea ca atare – oscilaţie. Oscilaţia este periodică, dacă oscilatorul revine în aceeaşi stare după un interval de timp T numit perioadă, iar dacă perioadele diferă puţin, deci nu sunt strict egale, oscilaţia este cvasiperiodică. Dacă energia oscilatorului se păstrează constantă, procesul de oscilaţie este reversibil, iar dacă oscilatorul pierde o parte din energia sa, cedând-o mediului ambiant, mişcarea oscilatorie este un proces parţial reversibil, energia fiind pierdută printr-un proces ireversibil. Procesul de propagare a unei oscilaţii în mediul ambiant se numeşte undă. Şi unda este un fenomen periodic, iar din punct de vedere energetic are aceleeaşi tipuri de caracteristici ca şi oscilaţia, energia undei putând rămâne constantă sau putându-se pierde prin procese parţial reversibile sau ireversibile. Pentru caracterizarea cantitativă a unei oscilaţii va fi nevoie de o funcţie care să depindă de timp (numită elongaţie), iar pentru caracterizarea unei unde este necesară o funcţie care să depindă atât de timp, cât şi de variabilele spaţiale (numită funcţie de undă). Aceste funcţii trebuie să fie funcţii periodice atât în raport cu timpul, cât şi în raport cu variabilele spaţiale. www.csid.upt.ro www.fizica.ro

3. Mişcarea oscilatorie liniar armonică Ecuaţiile mişcării oscilatorii liniar armonice • Pendul gravitaţional • mişcarea oscilatorie se datoreză componentei greutăţii pe axa OX www.didactic.ro http://msabau.xhost.ro

4. Pendulul lui Galileo Galilei În secolul al XVI-lea, Galileo Galilei improviza un mijloc de masurare, deoarece nu dispunea de nimic potrivit: cronometra cu ajutorul propriului puls perioada de oscilatie a unui candelabru care se balansa în Catedrala din Pisa, sub actiunea curentilor de aer. El descoperea astfel ca perioada de oscilatie nu depinde de amplitudinea de oscilatie daca aceasta ramâne sub anumite valori. http://education.inflpr.ro http://www.yorku.ca

5. Oscilatiifortate Oscilaţiile forţate ale unui sistem reprezintă oscilaţiile efectuate de sistem sub acţiunea unei forţe periodice exterioare. Sistemul care produce forţa periodică exterioară (forţa excitatoare) se numeşte sistem excitator, iar sistemul asupra căruia acţionează forţa excitatoare se numeşte sistem oscilator excitat. Între sistemul excitator şi sistemul excitat are loc un proces selectiv de transfer de energie. Fenomenul de transfer maxim de energie de la sistemul excitator la sistemul excitat se numeşte rezonanţă. În acest caz, sistemul excitat se numeşte rezonator. www.fizica.ro

6. excitator rezonator Oscilaţie forţată Rezonanţa mecanică http://members.aol.com www.deltalab.fr

7. Oscilaţiile forţate • Forţele ce acţionează asupra sistemului excitat: • forţa elastică: • Fe = - ky • forţa de rezistenţă (frecare): • Fr = - λv • forţa periodică exterioară: • f = fo sin ( Ω t + φ0) • Principiul al doilea al mecanicii pentru sistemul excitat: • Fe + Fr + f = ma • rezultând ecuaţia: • ma + λv + ky = fo sin(Ω t + φ0) Sistemul excitator Sistemul excitat Notaţii : k - constanta elastică a resortului λ – factor de proporţionalitate ce depinde de mărimea frecării ω0 - frecvenţa proprie a sistemului excitat Ω - frecvenţa sistemului excitator φ0 - faza iniţială a sistemului excitator Ωr - frecvenţa de rezonanţă

8. www.physics.usyd.edu.au/Ag/sc/waves/agwaves03.htm f1=1.6, f2=1.0,f3=0.63, f=1.001 Dacă masele celor doi oscilatori sunt com-parabile , atunci excita-torul şi sistemul excitat îşi inversează periodic rolurile, fiecare oscilator prezentând fenomenul de bătăi. http://www.kettering.edu/~drussell/Demos/basemotion/BaseMotion.html

9. Aplicaţiileoscilaţiilor forţate Colecţia de rezonatori Helmholtz dela liceul E. Zola de Rennes Seismograful http://astro.ensc-rennes.fr/index. php?pw=funny_physics#car

10. Dispozitive de verificare a comportării clădirilor la seism www.ecs.csun.edu/~shustov/Control.htm

11. Bibliografie Sursa documentatie text/imagini http://storage0.dms.mpinteractiv.ro www.csid.upt.ro www.fizica.ro www.didactic.ro http://msabau.xhost.ro http://education.inflpr.ro http://www.yorku.ca http://members.aol.com www.deltalab.fr www.physics.usyd.edu.au http://www.kettering.edu http://astro.ensc-rennes.fr www.ecs.csun.edu

12. Realizatori Suciu Daniel Pop Catalin TicusVlad StefSimona Clasa a XI-a D , Grup Scolar “Mihai Viteazul” Zalau