Svārstības

Vikipēdijas lapa
Pārlēkt uz: navigācija, meklēt
Vienkārša harmoniska svārstība

Svārstības ir kustības, kuras precīzi vai aptuveni atkārtojas pēc noteiktiem laika intervāliem. Ja kustība atkārtojas precīzi, tad tādu kustību sauc par periodisku kustību. Tātad svārstības ir kustība, kad ķermenis periodiski novirzās gan uz vienu, gan uz otru pusi. Dabā visbiežāk svārstības ar laiku pavājinās (norimst).

Svārstību veidi[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Ir divu veidu mehāniskās svārstības: brīvās svārstības un uzspiestās svārstības.

Brīvās svārstības[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Brīvās svārstības ir svārstības, kuras sistēmā rodas iekšējo spēku iedarbībā pēc tam, kad tā tiek izvirzīta no līdzsvara stāvokļa. Lai sistēmā varētu izraisīties brīvās svārstības, nepieciešami divi nosacījumi:

  1. Izvirzot ķermeni no līdzsvara stāvokļa, sistēmā jārodas spēkam, kas vērsts uz līdzsvara stāvokli un tādējādi cenšas atgriezt ķermeni līdzsvara stāvoklī.
  2. Berzei sistēmā jābūt pietiekami mazai, pretējā gadījumā svārstības ātri norimst vai pat vispār nerodas. Nerimstošas svārstības iespējamas tikai tad, ja nav berzes.

Brīvo svārstību piemēri: a) pie atsperes piestiprināta ķermeņa svārstības (atsperes svārsts) b) diegā iekārta ķermeņa (svārsta) svārstības.

Uzspiestās svārstības[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Uzspiestās svārstības ir svārstības, ko veic ķermeņi periodiski mainīgu ārējo spēku iedarbībā. Šīs svārstības nenorimst, kamēr darbojas ārējais spēks, piemēram, šūpoļu iešūpināšana ar periodiskiem grūdieniem.

Svārstību kustības dinamika[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Ķermeņa kustības vienādojums, ja ķermenis svārstās elastības spēka ietekmē
Ķermeņa paātrinājuma projekcija a ir tieši proporcionāla tā koordinātai x, kas ņemta ar pretēju zīmi.
a = - \frac{k}{m} x \ , kur a - paātrinājuma projekcija uz x asi; k - atsperes stinguma koeficients; m - masa.
Matemātiskā svārsta kustības vienādojums
Matemātiskā svārsta gadījumā  a = -\frac{g}{l} s \ , kur g - brīvās krišanas paātrinājums; l - diega garums; s - loka garums.

Harmoniskās svārstības[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Harmoniskās svārstības ir fizikāla lieluma periodiskas maiņas atkarība no laika, kuras norisinās pēc sinusa vai kosinusa likuma.

Paātrinājums ir koordinātas otrais atvasinājums pēc laika.

a=x''=-kx/m

Amplitūda - ķermeņa vislielākās novirzes no līdzsvara stāvokļa modulis.

Skatīt arī[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]