fizika

Dobrodošli na moj blog

30.11.2009.

MEHANIČKE OSCILACIJE

Osnovni pojmovi

Veoma je značajna pojava da neke oscilacije mogu da pobude na oscilovanje čestice u okolnoj sredini,što se prenosi sve dalje i dalje u prostor.

U cjelini to se ispoljava u vidu raznih vrsta talasnih kretanja ,kao što su talasi na vodi,talasi na zategnutim žicamai konopcima,zvučni talasi itd.

Radio talasi,svjetlosni talasi takođe su posljedica svojevrsnih oscilacija,elektromagnetnih oscilacija.

 

Talasno kretanje nastaje kao posljedica određenog oscilatornog kretanja tijela,čestica tijela ili sredine oko oscilatora kao izvora talasnog kretanja.

Najjednostavniji talasi su mehanički talasi.

Takvi talasi se mogu proizvesti i na zategnutom užetu kad se jedan njegov kraj pričvrsti,a drugi,periodički,diže i spušta.

 

 Kretanje će nastati zbog djelovanja elastičnih sila i sila gravitacije koje teže povratku mehaničkog sustava u ravnotežni položaj.

Takvo kretanje nazivamo slobodnim oscilacijama Ukupna mehanička energija sustava za vrijeme slobodnih oscilacija ostaje sačuvana (konstantna).

Jednostavan primjer slobodnih oscilacija  moze se prikazati  kretanjem kuglice koje nastaje po zakrivljenoj glatkoj podlozi, nakon početnog pomaka iz ravnotežnog položaja .

Ako u mehaničkom sustavu nakon uklanjanja početnog uzroka oscilacija, osim elastičnih i gravitacijskih sila djeluju i neke druge vanjske aktivne sile, ili ako je njihovo djelovanje jedini uzrok oscilacija, tada nastaju prisilne oscilacije.

 

Za vrijeme oscilacija mogu biti prisutni različiti neelastični otpori kretanju: (sile trenja, viskozni otpor sredine u kojoj se sustav giba, unutarnji otpori samog sustava i drugi). U tom slučaju kažemo da je mehanički sustav disipativan, a njegove oscilacije su prigušene.

Vrste talasa

a)transverzalni talasi

b)longitudinalni talasi

Talasi kod kojih čestice tijela osciluju u pravcima normalnim na pravac prostiranja talasa nazivaju se poprečni ili transverzalni talasi.

Transverzalni talasi se mogu proizvesti na ovaj način.Niz kuglica obješenih na nitima povezan je elastičnim zavojnicama.

Pomaknemo li jednu kuglicu u stranu i pustimo je,dolazi do njenog oscilovanja koje se prenosi i na druge kuglice.Posmatrano u cjelini,sve izgleda kao transverzalni talas.

Talasi kod kojih se oscilacije čestica sredine vrše u pravcu prostiranja talasa nazivaju se uzdužni ili longitudinalni talasi. 

Longitudinalne talase možemo proizvesti na dužoj spiralnoj opruzi.Kad udarimo oprugu na jednom kraju u pravcu osovine,dolazi do zgušnjavanja i razmicanja navojaka.

15.11.2009.

Kineticka energija

Kinetička energija je rad koji treba uložiti da bi se tijelo iz mirovanja ubrzalo do neke brzine. Tijelo mase m koje se giba brzinom v ima kinetičku energiju:

Posebni oblik kinetičke energije je energija rotacije. Energija rotacije krutog tijela je

gdje je I moment tromosti tijela a ω kružna frekvencija rotacije.

12.11.2009.

Gravitaciona i elasticna potencijalna energija

Potencijalna energija je oblik energije koji postoji u nekom sustavu zbog odnosa između njegovih dijelova, a ima takvo svojstvo (potencijal) da može djelovati na taj isti odnos.

U mehanici razlikujemo gravitacijsku potencijalnu i elastičnu potencijalnu energiju.

Gravitacijska potencijalna energija je energija koju tijelo ima zbog položaja koji zauzima u prostoru. Ako se tijelo mase m nalazi na visini h iznad tla onda ono ima gravitacijsku potencijalnu energiju iznosa Ep = mgh, gdje je g ubrzanje sile teže.

Elastična potencijalna energija je energija koju ima elastično tijelo kada ga se elastično deformira. Ako se elastično tijelo stegne ili rastegne i pri tome mu se promijeni duljina za x onda ono ima elastičnu potencijalnu energiju iznosa

E=\frac{1}{2}kx^2,

gdje je k koeficijen elastičnosti tijela.