~Bertta~
Tänään vuorossa oli FY3 ja toinen kappale, jossa käsitellään värähdysliikettä ja harmonista voimaa. Värähdysliike on yksi perusliikkeistä, muita ovat etemenisliike ja pyörimisliike.
Olen oppinut, että liike on värähtelevää silloin kun kappaleen rakenneosien etäisyydet vaihtelevat jaksollisesti. Kappale värähtelee harmonisesti kun se värähtelee vakiotaajuudella amplitudista riippumatta. Harmoninen voima yrittää palauttaa harmonisessa värähtelyssä olevan kappaleen tasapainoon. Jousi on hyvä esimerkki harmonisesta värähtelijästä. Jousen tasapainoasemaan palauttava harmoninen voima saadaan laskettua jousivakion avulla, suoran kulmakertoimen, joka kuvaa jousen jäykkyyttä, ja jousen venymän avulla. Jouselle voidaan myös laskea jaksonaika, joka kuvaa, kuinka kauan jousella menee aikaa yhteen edestakaiseen heilahdukseen. Taajuus on jaksonajan käänteisarvo, joka kuvaa sitä, kuinka monta kertaa jousi ehtii heilahtaa tietyssä ajassa.
Värähtely synnyttää aineeseen aaltoja. Aineen rakenneosat poiketetaan tasapainoasemasta, jolloin ne alkaa värähtelemään edestakaisin. Kosketusvuorovaikutuksen avulla energiaa siirtyy rakenneosilta toisille ja syntyy aalto. Aallon mukana etenevä energia vähitellen muuttuu kosketusvuorovaikutuksen ja muun muuassa kitkan takia lämpöenergiaksi, ja näin aallon liike-energia lopulta kumoutuu.
Kappaleella on tietty ominaistaajuus, jolla se vapaasti värähtelee. Ominaisvärähtely tapahtuu ominaistaajuudella. Ominaistaajuuteen liittyy resonanssi. Kun ulkoinen energia siirtyy kappaleeseen, kappale alkaa värähtelemään ominaistaajuudella. Sen taajuus on siis vakio ja värähtelyn voimakkuus kasvaa, koska amplitudi kasvaa. Kun aikuinen antaa keinulla keinuvalle lapselle sopivalla taajuudella vauhtia, keinun liikkeen amplitudi kasvaa. Energia varastoituu kappaleeseen, ja jos amplitudi kasvaa liian suureksi, se voi jopa rikkoa sen.
Tärkeintä tämän päivän asiassa oli mielestäni värähtelyn syntymisen tajuaminen ja se, kuinka värähtely liittyy aaltoiluun. Asiassa on myös tärkeää osata soveltaa Newtonin II lakia (voiman ja vastavoiman laki), jolla saa laskettua hyvin nämäkin jousitehtävät.
Fysiikan lisäksi luin tänään lisää opiskelustrategioista ja siitä, minkälaiseen haasteeseen minkälaistakin strategiaa kuuluu soveltaa. Laskin kappaleesta 6 peruslaskua.

@темы: fysiikka