KURZUS: Fizika közlekedésmérnököknek
MODUL: III. modul: Rezgő- és hullámmozgások
6. lecke: Bevezetés. A harmonikus rezgőmozgás
A jegyzet feldolgozandó fejezetei (132-145 oldal): | ||
| ||
Tanulási célok: A lecke anyagának feldolgozása után Ön képes lesz: | ||
| ||
Támpontok a tanuláshoz | ||
Igen fontos megérteni a fejezet legelején található megfontolásokat a stabil és instabil egyensúlyi helyzetekkel kapcsolatban, mert itt érthető meg, milyen körülmények közt alakul ki rezgőmozgás a gyakorlati esetek túlnyomó többségében. Az elméleti megfontolások olvasása után próbáljon saját példákat hozni a mindennapi életből stabil és instabil egyensúlyi helyzetekre. | ||
A harmonikus rezgőmozgások témája ismerős lehet a korábbi tanulmányokból, de a tárgyalásmód (a differenciálegyenlet alkalmazása) valószínűleg újszerű. Fontos megérteni ezen megfontolások fő vonalait, de nem szükségszerű, hogy önállóan el tudja ismételni a levezetést. | ||
Kiemelkedően fontos viszont a harmonikus rezgőmozgást leíró paraméterek (amplitúdó, körfrekvencia, frekvencia, periódusidő, kezdőfázis, rugóállandó) szemléletes jelentésének pontos ismerete, valamint a hely-, sebesség- és gyorsulás-idő függvények algebrai formuláinak és grafikus megjelenítésének olyan szintű ismerete, hogy önállóan fel tudja ezeket írni ill. rajzolni. | ||
Az elméleti ismereteket a közölt számolási példák teszik teljessé, de ezek egyben a gyakorlati életben is felmerülő problémák megoldásához is segítséget adnak. | ||
A kis rezgésekkel kapcsolatban külön figyelmet igényel, hogy a közölt megfontolások csak simán változó erőfüggvény esetén érvényesek. Az ebből a témából közölt számolási példák terjedelmi okokból inkább az elmélet megértését könnyítő mintapéldák. Bár a kis rezgések a gyakorlatban is gyakran fellépnek, egy valódi gyakorlati problémában az F(x) erőfüggvény megtalálása önmagában hosszadalmas számításokat igényel, így ilyeneket nem veszünk e tárgy keretein belül. |
Ellenőrző kérdések | |||||||||
1. Rugóra függesztett test csillapítatlan harmonikus rezgőmozgást végez. A felsorolt mennyiségek közük - egy kivételével - a mozgás során nem változnak. Melyik mennyiségről van szó?
![]() | |||||||||
2. Az alábbi kijelentések közül egy helyesen adja meg a harmonikus rezgőmozgás dinamikai feltételét. Melyik?
![]() | |||||||||
3. A rugóra felfüggesztett test harmonikus rezgőmozgást végez. A következő kijelentések a rugó rugalmas energiájára vonatkoznak. Melyik kijelentés igaz?
![]() | |||||||||
4. Melyik igaz? Ha a harmonikus rezgőmozgást végző test kitérése az amplitúdó fele, akkor a sebessége a legnagyobb sebességének a
![]() | |||||||||
5. Egy 1 kg tömegű test egyenes mentén mozoghat, és SI-egységekben az alábbi erő hat rá: F(x)=x4-x2-12. Mekkora lesz az egyensúlyi helyzet körül kialakuló kis amplitúdójú rezgések periódusideje?
![]() |