Il cambiamento regolare della grandezza fisica attorno ai punti centrali è noto come oscillazione. Lo stato è cambiato tra due punti estremi.
Lo spostamento massimo dell'oscillazione dalla posizione media a entrambi i lati dei punti è noto come ampiezza dell'oscillazione. È anche indicato come l'entità del cambiamento della quantità oscillante.
Il movimento costante avanti e indietro di qualsiasi variabile o oggetto tra due punti fissi è noto come oscillazione. Il valore di picco o spostamento raggiunto dall'oggetto oscillante è noto come ampiezza. Il pendolo, le molle, le corde della chitarra sono tutti esempi di oscillazione. Nella figura sopra riportata, la palla si sposta dal punto O al punto A e poi da lì al punto O poi a B. Calcolando la lunghezza tra O e A o O e B si ottiene l'ampiezza dell'oscillazione.
Ampiezza della formula di oscillazione
L'ampiezza dell'oscillazione è rappresentata come A. Per l'oscillazione a gamma completa, l'ampiezza è derivata come 2A. Poiché l'oscillazione è una funzione periodica, la sua equazione d'onda è rappresentata come una funzione seno o coseno. La formula per l'ampiezza dell'oscillazione è;
x = Un peccato ωt
or
x = A cosωt
x è lo spostamento della particella
A è l'ampiezza massima
ω è il frequenza angolare
t è l'intervallo di tempo
è lo sfasamento
Frequenza delle unità di oscillazione
La frequenza fornisce la conoscenza delle oscillazioni effettuate per unità di secondo. Viene anche indicato come il ciclo completato in 1 secondo. Un ciclo significa un'oscillazione completa.
La frequenza è rappresentata come f. La relazione tra la frequenza e il periodo di tempo è data come;
f = 1/t
f è la frequenza e T è il periodo di tempo dell'oscillazione.
L'unità SI della frequenza è data come;
f = 1 ciclo / 1 secondo
Quindi l'unità di frequenza è Hertz, Hz.
Ampiezza della molla di oscillazione
Il moto di una molla è un esempio di oscillazione. Quando premiamo o tiriamo la molla, entra in movimento continuo. Questo tipo di movimento continuo è noto come movimento armonico semplice.
La molla può essere in due disposizioni;
Sistema verticale
Qui come mostrato in figura, il filo è fissato in un punto e appeso verticalmente. Quando il carico è appeso alla molla, si allunga fino alla lunghezza y e poi inizia a oscillare. La figura mostra lo spostamento massimo e minimo come +A e -A.
La frequenza angolare è data come:
t = k/m
Dove;
t = 2 f
L'equazione risolutiva dell'oscillazione della molla è:
x = Un peccato ωt
Sistema Orizzontale
L'ampiezza di qualsiasi tipo di moto armonico semplice sta usando l'equazione data;
x = Un peccato ωt
I l'energia cambia in ogni punto tra cinetica e potenziale energia. L'energia totale rimane sempre costante. Quindi, otteniamo;
Etotale = U+k
L'equazione di posizione e velocità dell'oscillazione è definita come;
x = A cosωt
Utilizzando l'identità trigonometrica:
cos2 + peccato2 = 1
ed
ω2 = k/m
Otteniamo:
Etotale = 1/2KA2
Questa equazione rappresenta la relazione tra l'energia totale del sistema di molle e l'ampiezza. Quindi l'equazione data viene utilizzata per calcolare l'ampiezza dell'oscillazione della molla.
Ampiezza del pendolo di oscillazione
Un pendolo è un piccolo bob legato a un filo. Oscilla per generare l'oscillazione. L'ampiezza dell'oscillazione del pendolo è misurata come lo spostamento massimo che un pendolo percorre partendo dalla posizione centrale. La posizione centrale è la posizione iniziale del peso quando è in posizione di riposo. Alcuni si riferiscono a questo come origine o equilibrio posizione. Il pendolo si muove avanti e indietro a partire da questo punto. La distanza più grande che il peso copre su entrambi i lati è la sua "ampiezza". Su entrambi i lati, l'ampiezza rimane la stessa. Ad esempio, se un peso copre 3 cm sul lato sinistro, si sposterà nella stessa misura sul lato destro.
Ampiezza delle unità di oscillazione
L'ampiezza è la lunghezza massima che una particella copre dalla sua posizione di equilibrio. Poiché l'ampiezza è una distanza percorsa, la sua unità è un metro che è 'm'. Il metro è l'unità standard di ampiezza, ma vengono utilizzate anche altre unità. Chilometro km', centimetro cm' e millimetro mm' sono alcune altre unità.
Ampiezza di oscillazione del pendolo semplice
Il pendolo semplice è un particolare tipo di pendolo la cui dimensione del peso è molto più piccola della distanza del baricentro dell'oggetto e del punto di sospensione. L'ampiezza del pendolo semplice non ha alcun effetto sul periodo di tempo. Con l'aumento dell'ampiezza, aumenta anche la forza di ripristino, che annulla l'effetto.
Confrontando l'oscillazione del pendolo semplice con il moto circolare uniforme si ottiene la seguente equazione risolutiva;
x = A cosωt
x per spostamento istantaneo
è la frequenza angolare
t è per gli intervalli di tempo.
Questa equazione viene utilizzata quando il punto iniziale dell'oscillazione del pendolo viene preso come punto estremo. Nel caso in cui l'oscillazione parta dalla posizione media, l'equazione diventa;
x = Un peccato ωt
Ampiezza del diagramma di oscillazione
L'oscillazione è un moto armonico semplice la cui equazione può essere rappresentata come una funzione di seno e coseno. Quindi il suo diagramma è rappresentato come un grafico d'onda.
Se una variabile oscillante subisce un movimento regolare avanti e indietro, il valore di picco spostato dalla particella fornisce l'ampiezza della variabile. Per tutti i tipi di diagrammi, l'ampiezza rimane la stessa: lo spostamento massimo delle onde.
Ampiezza di oscillazione di una particella
La lunghezza assoluta della vibrazione o spostamento di un'oscillazione sinusoidale dalla posizione di equilibrio è la sua ampiezza. È la dimensione massima di una particella che varia periodicamente. La differenza di qualsiasi particella fisica dalla sua posizione estrema e dalla posizione media determina la sua ampiezza.
Ci dice semplicemente la grandezza dell'oscillazione della particella. La formula per le oscillazioni sinusoidali è;
y = Un peccato ωt
dove | A | è il valore assoluto di A.
La variabile di ampiezza rappresenta un'oscillazione sinusoidale. Fornisce la deflessione di una particella dal suo punto medio a un valore positivo o negativo. Lo spostamento delle particelle è l'ampiezza delle particelle. Un'onda trasversale può essere descritta con la sua distinta ampiezza. Ogni frequenza delle particelle, come una corda, un pendolo e una molla, ha un'ampiezza.
Come trovare l'ampiezza dell'oscillazione
Per trovare l'ampiezza dell'oscillazione, la formula generale utilizzata è;
x = A peccato ωt + Φ
Dove,
x è lo spostamento della particella
A è l'ampiezza massima
è la frequenza angolare
t è l'intervallo di tempo
è uno sfasamento.
Ad esempio, un pendolo sta oscillando con velocità angolare = π radianti e sfasamento = 0. Quindi l'ampiezza del pendolo, che copre 14 cm in 8.50 secondi sono;
x = A sin ωt + Φ = A sint (0.14*0.85) + 0 = 146 cm
Quindi l'ampiezza può essere facilmente trovata esaminando l'equazione. In questo caso, l'ampiezza è 6.
Il caso successivo è quando viene fornito il grafico dell'oscillazione. Qui possiamo vedere lo spostamento massimo dell'onda su entrambi i lati è. Quindi l'ampiezza è 5.
Frequenza di oscillazione di un sistema molla-massa
Nel suddetto sistema molla-massa sommando il carico la molla si sposta alla distanza y e l'oscillazione la allunga ad un'ulteriore posizione x.
Secondo la legge di Hooke.
F=ci
Dal diagramma, possiamo vedere che
W = mg = ky
Dal diagramma del corpo libero, possiamo vedere che il peso agisce verso il basso. La forza di inerzia che è ma agisce verso l'alto e anche la forza di ripristino che è k(x+y) agisce verso l'alto.
Otterremo:
ma + k (x+y) – W = 0
Sappiamo che W= ky, quindi otteniamo:
ma+kx = 0
Dividendo per m:
a + k/mx = 0
Confrontandolo con l'equazione SHM otteniamo:
f = 1/2 √k/m
Questa è la frequenza dell'oscillazione del sistema molla-massa.
Domande frequenti (FAQ)
Che cos'è l'oscillazione?
L'oscillazione si verifica in ogni area della fisica e della vita quotidiana.
L'oscillazione è il movimento ripetitivo avanti e indietro di una particella, un oggetto o una quantità nel tempo. Le particelle oscillanti si muovono intorno alla posizione media verso i punti estremi su entrambi i lati. Pendolo semplice, molla, altalene da parco giochi sono tutti esempi di oscillazione.
In che modo oscillazione e moto periodico differiscono?
Il moto può essere di due tipi oscillazione o moto periodico.
Il moto periodico è il movimento regolare di una particella a intervalli regolari. Allo stesso tempo, l'oscillazione è solo il movimento avanti e indietro di un oggetto vibrante. Ogni movimento oscillatorio è periodico, ma non è necessario che sia vero il contrario. La terra gira intorno al sole, che è una funzione periodica poiché continua a ripetersi dopo un tempo prefissato. Un'oscillazione è un oggetto oscillatorio.
Qual è l'ampiezza dell'oscillazione?
Il movimento ripetitivo di una particella è noto come oscillazione.
La misura in cui una particella può spostarsi è la sua ampiezza. Lo spostamento viene misurato dalla posizione media a entrambi i lati della posizione estrema. 'UN' rappresenta l'ampiezza dell'oscillazione e la sua unità standard è il metro.
L'oscillazione è un moto armonico semplice?
Il moto proporzionale allo spostamento e sotto l'effetto della forza ritardante è noto come moto armonico semplice.
L'SHM è un movimento oscillatorio. Oppure possiamo dire che l'oscillazione è a moto armonico semplice. Ad esempio, la molla si muove sotto l'influenza della legge di Hooke e il suo moto è proporzionale allo spostamento. Quindi è un'oscillazione SHM.
Qual è l'equazione delle particelle oscillanti?
L'oscillazione è il moto armonico semplice.
L'equazione dell'oscillazione è la seguente;
x = A peccato ωt + Φ
Dove,
x è lo spostamento della particella
A è l'ampiezza massima
è la frequenza angolare
t è l'intervallo di tempo
Φ è lo sfasamento
Ciao,
Sono Rabiya Khalid, ho completato il mio master in Matematica. Scrivere articoli è la mia passione e scrivo professionalmente da più di un anno ormai. Essendo uno studente di scienze, ho un talento per leggere e scrivere di scienza e tutto ciò che è correlato ad essa.
Nel tempo libero libero il mio lato creativo su una tela.