Osilasi, resonansi, dan fase
Diperkenalkan| English | Makna |
|---|---|
| damping/ˈdæmpɪŋ/ | peredaman |
| resonance/ˈrezənəns/ | resonansi |
Apa yang akan menjelaskan pengamatan ini?
- Ayunan mendapatkan amplitudo besar ketika dorongan tiba dengan waktu yang tepat. Frekuensi pemaksaan dan redaman membantu menentukan respons.
- Mulailah dengan prediksi. Nyatakan besaran atau fitur apa yang akan Anda bandingkan, lalu tentukan bukti apa yang dapat membedakan dua penjelasan.
Bangun modelnya
- Gerak harmonik sederhana memiliki percepatan berbanding lurus dengan simpangan dan diarahkan menuju kesetimbangan. Periode adalah waktu per siklus; frekuensi adalah resiprokalnya. Redaman mentransfer energi menjauhi sistem bergetar.
- resonansi: Respons besar terhadap gaya periodik dekat frekuensi alami; peredaman: Transfer energi keluar dari sistem bergetar.
Untuk GHS ideal, di mana kecepatan terbesar?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Dalam GHS, energi kinetik terbesar terjadi di mana gaya pemulih telah melakukan kerja paling banyak—yaitu pada kesetimbangan, di mana simpangan dan percepatan nol. Pada simpangan maksimum, osilator berhenti seketika.
Pasangkan setiap istilah teknis dengan maknanya yang tepat.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Gunakan definisi untuk membedakan besaran dan proses yang terkait.
Pilih bukti yang boleh mengujinya
- Kecepatan terbesar terjadi dekat kesetimbangan untuk SHM ideal, sementara besar percepatan terbesar terjadi pada simpangan ekstrem. Resonansi dapat terjadi dekat frekuensi alami di bawah penggerak periodik, dengan amplitudo dibatasi oleh redaman.
- Ukur waktu untuk beberapa osilasi lengkap dan bagi hasilnya. Definisikan satu siklus secara konsisten dan gunakan simpangan kecil ketika model mensyaratkannya. Jaga lintasan bandul tetap bersih dan catat efek redaman alih-alih mengasumsikan gerak sempurna.
Dua kebiasaan manakah yang membuat penyelidikan atau model dalam kasus ini lebih dapat dipertanggungjawabkan?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Menyatakan kondisi dan asumsi memungkinkan orang lain mengulangi pekerjaan persis seperti itu, dan mencatat bukti pendukung memungkinkan mereka memeriksa kesimpulan. Menyembunyikan hasil yang bertentangan menghilangkan bukti yang dapat menentang kesimpulan yang salah, dan satu pengukuran tidak pernah dapat menetapkan klaim yang lebih luas.
Bekerja daripada kuantiti yang diketahui
- Nyatakan nilai yang diketahui dan unitnya. Pilih hubungan kerana asumsinya sesuai dengan kes ini, kemudian susun semula sebelum menggantikan.
- Diketahui: 20 siklus memakan waktu 32 s. T=total waktu/siklus=32/20=1.6 s. Frekuensi=1/T=1/1.6=0.625 Hz. Interval waktu total yang lebih pendek akan membuat kesalahan waktu reaksi menjadi fraksi yang lebih besar dari pengukuran.
30 siklus memakan waktu 45 s. Temukan periode. Gunakan urutan yang sama: besaran yang diketahui → model → hubungan → substitusi → satuan dan interpretasi.
30 siklus membutuhkan waktu 45 s. Temukan periode.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Hasilnya adalah 1.5 s. Diketahui: 30 siklus dalam 45 s. Gunakan periode = total waktu / jumlah siklus. T = 45/30 = 1.5 s. Mengukur banyak siklus lalu membaginya mengurangi efek kesalahan waktu reaksi.
Semak kesimpulan dan had-hadnya
- Tidak setiap gerakan berulang adalah SHM. Gaya sebanding dengan simpangan tetapi diarahkan menjauhi kesetimbangan tidak menghasilkan SHM.
- Kembali ke pengamatan awal. Jelaskan apa hasil tersebut mendukung, kondisi apa yang diasumsikannya, dan satu cara untuk menguji penjelasan saingan.
Setiap gerakan periodik memenuhi syarat untuk gerak harmonik sederhana. Klaim ini salah: GHJ memerlukan gaya pemulih yang berbanding lurus dengan perpindahan dan berarah KE arah kesetimbangan. Gerakan yang hanya berulang - bola memantul, orbit melingkar - adalah periodik tanpa memenuhi syarat tersebut.
Osilasi, resonansi dan fase: Kecepatan terbesar terjadi dekat kesetimbangan untuk SHM ideal, sementara besar percepatan terbesar terjadi pada simpangan ekstrem. Resonansi dapat terjadi dekat frekuensi alami di bawah penggerak periodik, dengan amplitudo dibatasi oleh redaman.
Setiap gerakan periodik memenuhi syarat untuk gerakan harmonik sederhana.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
GHS memerlukan gaya pemulih yang sebanding dengan simpangan dan berarah KE arah kesetimbangan. Gerakan yang hanya berulang—seperti bola memantul atau orbit melingkar—merupakan gerak periodik tanpa memenuhi syarat tersebut.
Respon besar terhadap pemaksaan periodik dekat frekuensi alami: tuliskan istilah teknisnya.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
resonansi berarti Respons besar terhadap pemaksaan periodik di dekat frekuensi alami.