MECHANICKÉ KMITÁNÍ A VLNĚNÍ

KMITAVÝ POHYB

Zavedení a popis kmitavého pohybu

Otázka 1: Kde se můžeme setkat s kmitavým pohybem v praxi? Zkus vyjmenovat alespoň 3 případy.

Odpověď: Např. tlukot srdce, pohyb struny u kytary, kmitání závaží na pružině a našli bychom určitě další.

PODÍVEJ SE

Otázka 2: Dokážeš obecně popsat pohyb tělesa, které vykonává kmitavý pohyb? Můžeš k tomu použít známé veličiny dráha, trajektorie, rychlost, zrychlení a čas.

Odpověď: Pohybující se těleso při kmitavém pohybu zůstává stále v okolí určitého bodu, který nazýváme rovnovážná poloha. Jeho rychlost se při pohybu mění. Jestliže těleso navíc pravidelně prochází rovnovážnou polohou, koná periodický kmitavý pohyb.

MECHANICKÝ OSCILÁTOR

je zařízení, které volně (bez vnějšího působení) kmitá.

V praxi známe dva základní typy mechanických oscilátorů:

A) ZÁVAŽÍ NA PRUŽINĚ

  • příčina kmitání: síla pružnosti

  • trajektorie: část přímky

Závaží na pružině (vyzkoušejte si na apletu PhET)

Zdroj: Wikipedie Autor: Oleg Alexandrov

B) KYVADLO

  • příčina kmitání: pohybová složka tíhové síly

  • trajektorie: část křivky (kružnice)

Kyvadlo (vyzkoušejte si na apletu PhET)

Zdroj: Wikipedie, Autor: burro

SHRNUTÍ ZÁKLADNÍCH POZNATKŮ

Základní charakteristika a popis kmitavého pohybu:

  • je to pohyb nerovnoměrný (velikost okamžité rychlosti se mění)

  • je to pohyb periodicky se opakující

    • KMIT = periodicky se opakující část kmitavého pohybu

Kmitavý pohyb (kmit) charakterizují dvě veličiny:

  • PERIODA (T) = doba jednoho kmitu (jednotka: sekunda)

  • FREKVENCE (f) = počet kmitů za jednu sekundu (jednotka: s-1 = Hz ... Hertz)

  • platí: f = 1/T