Prehľad mechanických vibrácií v učebnej pomôcke Physics Student Lexicon
V sérii periodických procesov sa telo pohybuje tam a späť okolo rovnovážnej polohy (pokojová poloha, nulová poloha). Príkladom sú vibračné struny, vibrácie ladičky, vibračné kyvadlo so závitom (obr. 1), vibrácie automobilu na nerovnej ceste, hojdačka alebo pružinový oscilátor. Takýto zvláštny periodický pohyb sa nazýva oscilácia a je definovaný ako:
Mechanická oscilácia je periodický pohyb tela okolo pokojovej polohy.
Pretože sa mechanické vibrácie pravidelne menia, napríklad vzdialenosť od rovnovážnej polohy, rýchlosť alebo zrýchlenie príslušného telesa, vibrácie možno charakterizovať aj všeobecnejšie:
Oscilácia je periodická zmena fyzikálnych veličín.
Vlastnosti vĺn
# Sinus # Kosínus # Frekvencia # Vlnová dĺžka # Obdobie
Šírenie zvuku
#Zvuk # zdroj zvuku # vibrácie # tóny # sínusový tón # zvuk # rana #hluk
Identifikácia mechanických vibrácií
V sérii periodických procesov sa telo pohybuje tam a späť okolo rovnovážnej polohy (pokojová poloha, nulová poloha). Príkladom sú vibračné struny, vibrácie ladičky (obr. 1) alebo automobilu na nerovnom povrchu vozovky, hojdačka, kyvadlo s výkyvnou niťou alebo pružinový oscilátor. Takýto zvláštny periodický pohyb sa nazýva oscilácia a je definovaný ako:
Mechanická oscilácia je periodický pohyb tela okolo rovnovážnej polohy.
Pretože sa mechanické vibrácie pravidelne menia, napríklad vzdialenosť od rovnovážnej polohy, rýchlosť alebo zrýchlenie príslušného telesa, vibrácie možno charakterizovať aj všeobecnejšie:
Oscilácia je periodická zmena fyzikálnych veličín.
Požiadavky na výskyt mechanických vibrácií
Aby vôbec došlo k mechanickým vibráciám, musia byť splnené tieto požiadavky:
- Musia existovať telesá alebo častice, ktoré môžu vibrovať. Sú tiež známe ako vibrátory alebo oscilátory.
- Vibrujúce telesá alebo častice sa musia vychýliť zo svojej rovnovážnej polohy. Tu sa spravidla dodáva energia.
- Musí existovať obnovovacia sila, ktorá spôsobí, že sa teleso alebo častice po vychýlení opäť posunú do rovnovážnej polohy.
Závitové kyvadlo je znázornené ako príklad na obrázku 2. V tomto prípade je vratná sila zložkou váhovej sily. Spôsobuje pohyb tela z bodu A do rovnovážnej polohy (bod B) a pokračuje v práci, kým telo nedosiahne rovnovážnu polohu. Telo sa vďaka svojej zotrvačnosti pohybuje za rovnovážnou polohou až do bodu C. Hmotnosť spočiatku spomalí pohyb na nulovú rýchlosť (bod C) a potom sa vráti späť do rovnovážnej polohy.
Počas tohto pohybu z. B. rýchlosť tela: v bodoch A a C je nulová (obr. 3) a maximálnu hodnotu má v bode B. Mení sa aj zrýchlenie alebo potenciálna energia. Posledná je maximálna v bodoch A a C a nula v bode B. Naproti tomu kinetická energia v bodoch A a C je nulová a svoju maximálnu hodnotu má v bode B.
Sily v závitovom kyvadle: Obnovovacia sila je zložkou váhovej sily.