Tvungne svingninger (resonans)

Ophænget på et fjederpendul (rød prik) bliver - for eksempel med hånden - bevæget op og ned på en harmonisk måde, hvilket vil sige, at det er muligt at beskrive bevægelsen af den ydre påvirker med en cosinusfunktion. De på denne måde forårsagede svingninger i et fjederpendul kaldes tvungne svingninger.

Med "Forfra"-knappen får du fjederpendulet tilbage til udgangspositionen. Du kan starte eller stoppe simulationen midlertidigt med de to andre knapper. Hvis du vælger "Langsom gengivelse", vil bevægelsen blive 5 gange så langsom. Inden for visse grænser kan du ændre fjederkonstanten, pendulhovedets masse, dæmpningskonstanten samt vinkelfrekvensen af den ydre svingningsgiver. Desuden kan du med radioknapperne vælge et ud af tre diagrammer:

I det væsentlige kan man iagttage tre grundlæggende forskellige situationer:

Hvis den ydre påvirkers frekvens er meget lille, bliver pendulophænget bevæget meget langsomt op og ned, og pendulet vil svinge næsten i takt (synkront) med den ydre påvirker og med næsten den samme amplitude.

Hvis frekvensen af den ydre påvirker stemmer overens med fjederpendulets egenfrekvens, så vil pendulets svingninger forstærkes mere og mere (resonans); i dette tilfælde er svingningerne forsinket med omtrent en kvart periode i forhold til den ydre påvirker.

Hvis frekvensen af den ydre påvirker er meget høj, vil resonatoren kun svinge med en lille amplitude og næsten i modfase.

Hvis dæmpningskonstanten (friktionen) er meget lille, spiller de transiente tilstande (indsvingningsforløbene) en stor rolle; derfor må du vente nogen tid på, at de ovenfor beskrevne situationer bliver observerbare.

Denne applet er baseret på formler, som kan virke noget komplicerede. Ikke-matematikere bør derfor ikke under nogen omstændigheder klikke her.

 

 
Fysik
Fysikappletter

URL: http://www.walter-fendt.de/ph14dk/resonance_dk.htm
URL: http://www.systime.dk/cd/orbit/Film/walter.fendt/physdk/resonans.htm
© Walter Fendt, 1998-09-09
© Dansk version: Morten Brydensholt (ORBIT)
Sidste ændring: 2003-01-19


Oversat af  ORBIT ved www.systime.dk