Esempi di oscillazioni forzate: approfondimenti dettagliati

Esempi di oscillazioni forzate si vedono o si compiono nella nostra vita quotidiana. Ci sono innumerevoli esempi nella nostra vita reale in cui viene applicata la forza per eseguire qualsiasi oscillazione. Ecco alcuni esempi di oscillazioni forzate che possono essere viste o eseguite vicino a noi nella nostra vita quotidiana:

Genitori che spingono il loro bambino su un'altalena

In un parco giochi o in un parco, è una vista normale che può essere vista dove c'è un'altalena. I genitori o gli anziani vengono con i loro bambini per fargli godere il giro su un'altalena. Qui, spingono continuamente lo swing a brevi intervalli per farlo oscillare.

La spinta dell'altalena sembra essere normale, ma la scienza alla base è troppo complessa. Se una persona spinge l'altalena una volta, si fermerà dopo un certo no. di oscillazioni in cui la velocità diminuisce contemporaneamente. Ciò è causato dall'interruzione di resistenza dell'aria e altre forze applicate dalla natura. Mentre, la forza esterna continua a intervalli regolari aumenta l'energia persa dallo smorzamento.

Un vasaio che gira il tornio da vasaio

Se hai visitato un vasaio, potresti avere familiarità con la grande ruota che tengono a casa per lavorarci. Hanno usato quella ruota nota come tornio da vasaio per realizzare vasi di terracotta usando il metodo di lancio del tornio.

In questo metodo, devono ruotare continuamente la ruota a brevi intervalli regolari per la formazione di vasi e vasi di terracotta. Questo antico metodo, utilizzato ancora oggi, è un perfetto esempio di oscillazione forzata che viene utilizzata con insistenza dal passato.

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Applicazione della forza per il movimento di un pendolo

Un pendolo è un oggetto che è liberamente sospeso e può muoversi. Questo pendolo si ferma dopo un certo tempo completando la sua oscillazione. Per continuare i suoi movimenti avanti e indietro, è necessaria una certa forza esterna da applicare a intervalli regolari prima che il suo spostamento massimo raggiunga il negativo.

Esempi di oscillazioni forzate
Immagine di Gerd Altmann da Pixabay

Ragazzo che pedala sulla sua bicicletta

Un ragazzo con una bicicletta usa le gambe per spostare la sua bicicletta. Questa forza esterna da lui applicata per pedalare lo aiuta a far ruotare la ruota collegata alla bicicletta, che provoca il movimento della bicicletta.

Un circuito RLC

Un circuito RLC è costituito da parti principali, ovvero resistore, induttore e condensatore. Qui se il condensatore carico viene scaricato, la corrente scorre verso l'induttore. Successivamente, un il campo magnetico è creato dalla carica induttore, che fa collassare la corrente rimandata al condensatore.

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Cos'è l'oscillazione forzata??

L'oscillazione causata a un corpo dall'impatto di una forza esterna è chiamata Oscillazione Forzata.

L'oscillazione forzata può essere definita come un'oscillazione in un ragazzo o in un sistema che si verifica a causa di una forza periodica che agisce o guida quel corpo oscillante che è esterno a quel sistema oscillante.

Supponiamo che in un parco giochi un ragazzo sia seduto su un'altalena. Un altro ragazzo era in piedi dietro l'altalena e ha spinto l'altalena una volta, e l'altalena inizia a mostrare un movimento avanti e indietro.

In questo caso, l'altalena ha iniziato ad oscillare velocemente, una volta spinta da un altro ragazzo. Ma più tardi, la velocità dell'oscillazione inizierà a diminuire per l'ostruzione della resistenza dell'aria, della forza gravitazionale e di altre forze che agiscono su di essa per natura. Questa diminuzione della velocità dell'oscillazione causata dagli ostacoli alla fine porterà l'oscillazione a fermarsi.

Ora, prendiamo la stessa situazione di un ragazzo seduto su un'altalena in un parco giochi spinto da un altro ragazzo in piedi dietro l'altalena su cui era seduto il primo ragazzo con un leggero cambiamento nell'azione del secondo ragazzo.

Lascia che il secondo ragazzo che si trova dietro l'altalena spinga l'altalena più di una volta continuamente ad intervalli regolari prima del massimo spostamento negativo viene raggiunta dall'altalena.

Osserverai che se viene applicata una forza esterna continua ogni volta che l'altalena, l'altalena si muoverà continuamente nonostante gli ostacoli causati dalla natura fino a quando la forza applicata dall'esterno non viene fermata dal secondo ragazzo. Questo perché l'energia persa durante lo smorzamento viene recuperata da spinte regolari.

Osserverai anche che se la forza esterna minore viene applicata continuamente rispetto alla spinta precedente, allora anche la velocità dell'oscillazione diminuirà ma fino a un certo punto in cui l'oscillazione non fermerà il movimento della sua oscillazione.

Mentre, se la forza esterna che viene applicata all'altalena è molto più della forza applicata ogni volta, allora può succedere che il ragazzo possa non essere sincronizzato con la frequenza naturale dell'altalena. Ciò può anche causare un drastico cambiamento che colpisce sia il ragazzo che l'altalena per il collasso.

Dall'esempio precedente possiamo concludere la seguente affermazione sull'oscillazione forzata:

L'oscillazione forzata è un tipo di oscillazione in cui una forza esterna viene applicata continuamente a intervalli regolari per mantenere il sistema o il corpo in oscillazione.

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