Svijet fizike

''Matematičari pripravljaju apstraktno zaključivanje, a u fizici se mora razumjeti veza između riječi i realnog svijeta'' (Feyman)

20.12.2009.

Pojam stabilne, labilne i indiferentne ravnoteze

Ravnoteža je stanje mirovanja tijela. Nastaje kada se sve sile i svi momenti sila koji bi okretali tijelo međusobno uravnotežavaju (poništavaju). Ravnoteža može biti stabilna, labilna i indiferentna.

Stabilnu ravnotezu ima tijelo cije je teziste blize osnovici ili se nalazi na samoj osnovici.

Labilna ravnoteza – ravnoteza koja se gubi uslijed djelovanja i najmanjeg poremecaja.

Indiferentna ravnoteza – ravnoteza u kojoj ce tijelo ostati i nakon djelovanja poremecaja.

13.12.2009.

Matematicko klatno

Kada okaceno tijelo, koje se nalazi u stabilnoj ravnotezi, izvedemo iz ravnoteznog polozaja i pustimo ono osciluje pod djelovanjem sile teze. Tijelo koje oscilira usljed djelovanja sile teze naziva se klatno. Ako predpostavimo da konac nema tezine i da je tijelo sazeto u materijalnu tacku, onda takvo klatno nazivamo matematicko klatno.
Period oscilovanja matematickog klatna zavisi od duzine l i ubrzanja slobodnog pada
g

T = 2\pi\sqrt{\frac{\ell}{g}}

10.12.2009.

Centrifugalna sila

Na tijelo koje se krece po kruznici stalno djeluje sila koja ga vuce prema centru i uzrokuje ubrzanje. Ako te sile ne bilo, tijelo bi zadrzalo smjer kretanja u pravcu. Potrebna je sila koja ce stalno djelovati na tijelo i vuci ga prema centru. Ta se sila zove centripetalnom, ali to nije jedina sila koja se javlja prilikom kruznog kretanja. Zapravo, istovremeno se javlja jos jedna sila koja je iste velicine ali suprotnog smjera i ta sila nastoji da udalji tijelo od centra. Ta sila se naziva centrifugalnom.

                          

  
06.12.2009.

Oscilatorno kretanje

Periodično kretanje je kretanje koje se poslije odredjenog vremena ponavlja, npr. kretanje klipa u automobilskom motoru, okretanje Zemlje oko svoje ose ili oko Sunca, oscilovanje žice na gitari ili violini, oscilovanje molekula vazduha u duvačkim instrumentima,...

Oscilatorno kretanje je periodično kretanje kod kog je amplituda manje dužine u odnosu na dimenzije sistema. Veličine periodičnog kretanja su: elongacija, amplituda, period oscilovanja i frekvencija

Elongacija je rastojanje oscilujućeg tijela od ravnotežnog položaja. Najveća elongacija ili najveće rastojanje od ravnotežnog položaja naziva se amplituda.

Najmanji interval vremena za koji tijelo izvrši jednu oscilaciju naziva se period oscilovanja. Frekvencija je broj oscilovanja u jedinici vremena.

 http://phet.colorado.edu/sims/wave-on-a-string/wave-on-a-string_en.html

06.12.2009.

Hukov zakon

Robert Huk ( engl. Robert Hooke) bio je engleski fizicar koji je usavršio barometar, teleskop, mikroskop i prvi otkrio ćelijsku strukturu biljaka. Dokazao je okretanje Zemlje i gravitaciju nebeskih tijela i autor je zakona o istezanju elastičnih tijela “Hukov zakon“.


Promjena dužine tijela prilikom istezanju veća je ukoliko je sila koja izaziva ovu deformaciju jača. Ako se, na primjer, na obješenu metalnu žicu zakače tegovi, istezanje žice je veće kada je veća težina tegova.

Još u 17. vijeku, engleski naučnik Robert Huk je eksperimentalno utvrdio da u slučaju malih deformacija važi: "Promjena dužine tijela jednaka je sili koja dovodi do istezanja (odnosno sabijanja)."

Navedeno tvrdnja predstavlja Hukov zakon, a može se zapisati formulom: F=k·Δl ; gde je Δl promjena dužine tijela pri djelovanju sile F, a k je koeficijent elastičnosti.

Jedinica za koeficijent elastičnosti je N/m .

03.12.2009.

Prinudno titranje

Na tijelo djeluje vanjska harmonijska sila koja ga prisiljava na titranje



03.12.2009.

Priguseno titranje

Na tijelo koje titra djeluje elastična sila koja uzrokuje gibanje i sila koja se opire     gibanju - sila trenja

Ftr = - r v

    v je brizina tijela, a r koeficijent trenja   

Jednadžba gibanja tijela jednaka je

Frekvencija titranja jednaka je

gdje je b koeficijent prigušenja





03.12.2009.

Slobodno titranje

Slobodno titranje je periodičko gibanje tijela uzrokovano djelovanjem elastične sile     proporcionalne pomaku tijela iz položaja ravnoteže.

Jednadžba gibanja tijela jednaka je

To je diferencijalna jednadžba čije je rješenje

    što daje položaj tijela u bilo kojem vremenskom trenutku.

Veličina w0 zove se kružna frekvencija slobodnog titranja ili vlasita frekvencija i s     masom i konstantom elastičnosti k može se povezati preko izraza    



03.12.2009.

Mehaničko titranje

Mehaničko titranje

Titranje počinje kad tijelo izvedemo iz položaja ravnoteže. Kad se tijelo giba u jednom smjeru, na njega u suprotnom smjeru djeluje elastična sila Fe koja ga vraća u položaj ravnoteže.

Ubrzanje tijela je promjenljiva i raste s udaljavanjem od položaja ravnoteže:

 m\cdot a = -k\cdot l
 a = -\frac{k}{m}\cdot l

gdje je l je udaljenost tijela od položaja ravnoteže – elongacija

Najveća elongacija je amplituda titranja i označava se s X0, A, ili Y0.

vrijeme potrebno za jedan titraj je T – period:

T=\frac{t}{N}

gdje je t je proteklo vrijeme, a N je broj titraja.

Omjer broja titraja i proteklog vremena je ν ili f – frekvencija titranja:

\nu=\frac{N}{t}=\frac{N}{N\cdot T}=\frac{1}{T}

03.12.2009.

Oscilacije

Titranje ( osciliranje ) predstavlja vrstu gibanja ili promjenu fizičkog procesa koji se odlikuje odredjenim stupnjem ponavljanja. U zavisnosti od prirode fizičkog procesa koji se ponavljaju, titaranja dijelimo na: mehanička (njihalo, treperenje žice kod muzičkog instrumenta,...), elektromagnetska (naizmjenična struja, elektromagnetski valovi,...), i elektromehanička (osciliranje atoma čvrstog tijela oko ravnotežnog položaja u kristalnoj rešetki i dr.). U zavisnosti od karaktera djelovanja, koje se vrši na oscilatorni sistem, razlikujemo: slobodno titranje, prigušeno titranje i prisilno titranje.

Slobodno titranje nastaje u sistemu koji je, nakon pocetnog vanjskog djelovanja, prepusten samom sebi (npr. elasticna opruga ili klatno izvedeno iz ravnoteznog polozaja). Pri ovome svaki oscilator ima svoju vlastitu frekvenciju. Titranja kod kojih se velicina koja oscilira mijenja po zakonu sinusa ili kosinusa u funkciji vremena nazivaju se harmonicna titranja (osiclacije). Titranja u prirodi su veoma bliska harmonicnim titranjima ili mogu biti predstavljena superpozicijom harmonicnih titranja.

Svijet fizike
<< 12/2009 >>
nedponutosricetpetsub
0102030405
06070809101112
13141516171819
20212223242526
2728293031