振動の追加。自宅で楽しい身体体験

振動の追加。物理実験

物理学の面白い実験

振動を加えることができます。それらが一方向に向けられている場合、振動が得られ、その範囲は振動の項の範囲の合計に等しい。同じ大きさの振動の方向が逆であれば、振動は減算されて止まります。（結局、XNUMXからXNUMXを引くとゼロになります。）音の実験は特別な装置に入れられます。ある音の振動から別の音の振動をまったく同じように減算した結果、音は消えて何も聞こえなくなります。

XNUMX つの相互に直交する振動を追加し、それらを XNUMX つの振り子に伝えます。この追加の結果として何が起こるかを見てみましょう。

振り子は、振動を妨げるものがない場所 (出入り口など) に吊り下げてください。右に傾けて前に押してから放します。振り子は一度に XNUMX つの方向の動きを受けました。振り子をそのように押したので、右から左に振ると同時に前後に振る必要があります。振動の方向は互いに直角であり、それらが加算されると、振り子は楕円、さらには円を描きます。

振動の追加

互いに垂直な振動を追加する別の実験は、次のように行うことができます。

自転車のスポーク (ほぼ同じ太さと長さの真っ直ぐな鋼線または銅線を使用できます) を用意し、その端 (スポークの場合は少し曲がった端) を万力で、または XNUMX 本のスポークの間にしっかりと保持します。木製ブロック。針は垂直位置にある必要があります。スポークの自由端に、ボールベアリングの（半分）光沢のある鋼球が挿入されたゴムチューブを置きます。チューブの内径がスポークの厚さより大きい場合は、スポークの端に絶縁テープを巻き付けます。

振動の追加

上から体験を観察し、スポーク上のボールが十分に照らされて明るいまぶしさがあることを確認します。

針を少し傾けて放すと、針が振動し始め、ボール上のハイライトが楕円を描きます。なぜ直線ではなく楕円なのでしょうか? 実際のところ、スポークを偏向させて解放することにより、自分では気づかずに、一度に XNUMX 方向の振動をスポークに伝えているのです。ただし、針を放したときにボールのハイライトが短い直線だけを描くように練習してください。編み針を放すときの主なことは、手を完全に落ち着かせ、震えさせず、指をすぐに開くように努めることです。

スポークにボールのハイライトを当てて短く直線を描いたら、木の棒でスポークの振動を横切って叩きます。ボールはすぐに楕円を描き始めます。これは XNUMX つの垂直振動を加えた結果です。編み針の大きなスパンに夢中にならないでください。そのスパンがXNUMX〜XNUMXセンチメートルであれば十分です。家に自転車編み針がない場合は、長い編み針を使用できます。

フランスの物理学者リサジューのように、異なる周波数の振動を加えると、楕円ではなく、美しく複雑な図形が得られます。リサジュー図形を使った実験は、あなた自身でも簡単に再現できます。たとえば、その方法は次のとおりです。上部に小さな (XNUMX ～ XNUMX ミリメートル) 穴を開けたボール紙の円錐形を接着します。コーンをXNUMX本の紐で出入り口に吊るします（もちろんコーンは下向きにします）。次に、両方の糸を（たとえば、洗濯バサミやワニ口クリップなどを使って）どこかの場所（たとえば、円錐形から XNUMX センチメートル）に固定します。床に新聞紙を敷き、その上に濃い色の紙（できればビロードのような紙）を置く必要があります。

次に、振り子を少し自分の方に向かって右に動かし、セモリナコーンを漏斗に注ぐ必要があります。振り子を手放すと、その振動によって生じるリサージュ図形を観察できるようになります。糸つかみの位置を変えることで、さまざまな形状が得られます。

漏斗の代わりに、電球がついたポケット懐中電灯の電池を糸の端に結び付けて、アパートの電気を消すと、リサジューの数字を使った経験は非常に美しくなります。

著者: Rabiza F.V.

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