Ab der siebten Klasse beginnen die Schulen, ein Thema wie "Mechanische Schwingungen" zu unterrichten. Ausgehend von der OGE bis hin zum Einheitlichen Staatsexamen lässt sich dieses Thema in vielen Prüfungen und Aufnahmetests nachvollziehen. Ein wichtiger Teil davon ist das Studium des Konzepts der Schwingungsamplitude. Machen wir uns daher zunächst mit der Amplitude der Schwingungen vertraut und wie die Amplitude der Schwingungen in der Physik bezeichnet wird, da im Laufe der Zeit viel vergessen wird und diese Variable aus irgendeinem Grund in vielen Schulen am wenigsten beachtet wird.
Wie groß ist die Schwingungsamplitude?
Die Schwankungsbreite ist die maximal mögliche Abweichung oder Verschiebung eines Wertes nach oben oder unten von der Gleichgewichtslage oder vom Mittelwert. Zum Beispiel ist die Gleichgewichtsposition eines Federpendels eine Last, die auf einer Feder ruht, und wenn es sich zu bewegen beginnt, nimmt es eine bestimmte Amplitude an, die durch die Spannung oder Kompression der Feder bestimmt wird.
Bei einem mathematischen Pendel ist es etwas einfacher - die maximale Abweichung der Last von der Ruhelage - das ist die Amplitude der Schwingungen.
Bwährend die Amplitude der Schwingungen von Radiowellen genau durch die Abweichung vom Mittelwert berechnet wird.
Nun kommen wir zu dem Buchstaben, der die Schwingungsamplitude bezeichnet.
Bezeichnung
In der siebten Klasse wird Kindern beigebracht, die Amplitude von Schwingungen mit einem einfachen Buchstaben "A" zu bezeichnen. Zum Beispiel: A=4 cm, das heißt, die Amplitude beträgt vier Zentimeter.
Aber schon in der achten Klasse lernen die Schüler so etwas wie mechanisches Arbeiten, und sie ist es, die in Physik mit dem Buchstaben "A" bezeichnet wird. Die Schüler beginnen, sich in diesen Werten zu verwirren, und in der 10. bis 11. Klasse haben sie keine klare Vorstellung davon, wie die Amplitude von Schwingungen in der Physik angegeben wird.
Bei Feder- und mathematischen Pendeln schreibt man die Amplitude am besten in Maximalwerten. Das ist Xmax. bedeutet die maximale Abweichung von der Gleichgewichtslage. Beispiel: Хmax.=10 cm, d.h. die Feder dehnt sich optional um maximal 10 cm aus, das ist die Amplitude der Schwingung.
In der 11. Klasse beschäftigen sich die Absolventen mit elektromagnetischen Schwingungen. Und es gibt Schwankungen in Ladung, Spannung und Stromstärke. Zur Erfassung der Spannungsamplitude ist es üblich, diese als Maximalwert zu bezeichnen. Für Ladung bzw. andere Mengen.
Wie finde ich die Amplitude von Schwankungen?
Normalerweise wird bei den Problemen, die Amplitude zu finden, ein Diagramm ähnlich dem im obigen Bild angezeigt. In diesem Fall stellt die Amplitude den Maximalwert entlang der vertikalen Y-Achse dar. Die Amplitude wird als rote Linie dargestellt.
Zum Beispiel dazuDie Abbildung zeigt ein Diagramm der Schwingungen eines mathematischen Pendels.
Da wir wissen, dass die Amplitude der Schwingung eines mathematischen Pendels der maximale Abstand von der Gleichgewichtsposition ist, können wir bestimmen, dass der Maximalwert von X=0,3 cm ist.
Ermitteln Sie die Amplitude mithilfe von Berechnungen auf folgende Weise:
1. Wenn die Last harmonische Schwingungen ausführt und der Weg, den der Körper durchläuft, sowie die Anzahl der Schwingungen im Problem bekannt sind, dann ergibt sich die Amplitude als Verhältnis des Weges zur Anzahl der Schwingungen multipliziert mit 4.
2. Wenn in der Aufgabe ein mathematisches Pendel angegeben ist, können Sie bei bekannter maximaler Geschwindigkeit und Länge des Fadens die Amplitude finden, die gleich dem Produkt aus maximaler Geschwindigkeit und der Quadratwurzel des Verhältnisses der Länge zu ist die Freifallbeschleunigung. Diese Formel ähnelt der Formel für die Periodendauer eines mathematischen Pendels.
Anstelle von 2p wird nur die maximale Geschwindigkeit verwendet.
In Gleichungen ist die Amplitude alles, was vor der Kosinus-, Sinus- oder Omega-Variablen steht.
Schlussfolgerung
In diesem Artikel wurde darüber gesprochen, wie die Amplitude von Schwingungen angezeigt wird und wie sie gefunden wird. Dieses Thema ist nur ein kleiner Teil eines großen Abschnitts oszillatorischer Prozesse, was seine Bedeutung jedoch nicht mindert. Denn ohne zu verstehen, was Amplitude ist, ist es unmöglich, korrekt mit Graphen zu arbeiten und Gleichungen zu lösen.
