نوسانات

مقدمه:- ما در زندگی روزمره خود با حرکات متنوعی روبرو می شویم. برخی از این موارد ، مانند حرکت مستطیل و حرکت پرتابه ، قبلاً مورد بحث قرار گرفته است. این حرکات غیر تکراری است. ما همچنین در مورد سیارات در حرکت دایره ای یکنواخت منظومه شمسی و حرکت مداری آموخته ایم. حرکت در این شرایط دوره ای است زیرا بعد از مدت زمان مشخصی تکرار می شود. شما باید عاشق تکان دادن در گهواره یا نوسان در نوسان به عنوان یک کودک باشید. هر دوی این حرکات از نظر ماهیت تکراری هستند ، اما آنها همان حرکت دوره ای یک سیاره نیستند. در این مورد جسم به یک موقعیت متوسط منتقل می شود.

در الکترونیک ، یک نوسان ساز محلی (LO) یک نوسان ساز الکترونیکی است که با میکسر برای تغییر فرکانس یک سیگنال استفاده می شود.

معنی نوسان به زبان هندی: कंपन

معنی نوسان در تامیل:

آونگ یک ساعت دیواری به روشی مشابه حرکت می کند. یک قایق که به سمت بالا و پایین روی یک رودخانه پرتاب می شود ، یک پیستون در یک موتور بخار که به جلو و عقب می چرخد ، و غیره ، همه نمونه هایی از حرکت دوره ای به و حرکت هستند.

حرکت نوسان نامی است که به این نوع حرکت داده می شود. این حرکت موضوع این فصل است. مطالعه حرکت نوسان برای فیزیک اساسی است و مفاهیم آن برای درک طیف گسترده ای از پدیده های فیزیکی ضروری است. ما رشته های ارتعاشی را پیدا می کنیم که صداهای جذاب را در سازهای موسیقی مانند Sitar ، گیتار و ویولن ایجاد می کند. غشاهای طبل و دیافراگم های تلفن و بلندگو در مورد موقعیت های میانگین آنها به جلو و عقب ارتعاش می کنند. انتشار صدا با ارتعاشات مولکول های هوا فعال می شود.

میانگین انرژی ارتعاشات متناسب با دما در یک جامد است و اتمها در مورد مکان تعادل آنها لرزش می کنند. ولتاژ از منبع تغذیه AC در حدود میانگین مقدار نوسان می کند ، به طور متناوب مثبت و منفی می شود (صفر). دوره ، فرکانس ، جابجایی ، دامنه و فاز همه مفاهیم اساسی در توصیف یک حرکت دوره ای به طور کلی و به طور خاص حرکت نوسان هستند. بخش زیر در مورد این ایده ها گسترش می یابد.

لیست مباحث با توجه به برنامه درسی NCERT و JEE Main/Neet:

• مقدمه حرکت در هواپیما.
• انواع نوسان.
• حرکات دوره ای و نوسان.
• حرکت هارمونیک ساده.
• حرکت هارمونیک ساده و حرکت دایره ای یکنواخت.
• سرعت و شتاب در حرکت هارمونیک ساده.
• قانون را برای حرکت ساده هارمونیک.
• انرژی در حرکت هارمونیک ساده.
• حرکت هارمونیک ساده مرطوب.
• نوسانات اجباری و طنین انداز.
• نوسان ساز الکتریکی متفاوت
• نوسان ساز هارمونیک ساده.
• نوسان ساز پل وین.
• نوسان ساز هارمونیک مرطوب.

موضوعات مرتبط،

مفاهیم و قوانین مهم:

• حرکت دوره ای و نوسان
• حرکت تناوبی
• حرکت نوسان
• حرکت هارمونیک ساده (S. H. M.)
• معادلات S. H. M.
• شرایط مربوط به S. H. M.
• ویژگی های S. H. M.
• برخی از سیستم های اجرای S. H. M.
• آونگ فیزیکی
• آونگ مخروطی
• آونگ پیچشی
• نوسانات رایگان ، مرطوب ، اجباری و طنین انداز

NCERT Notes Link Wise Subject:

اهمیت نوسانات کلاس 11:

امواج و نوسانات جذاب ترین و به محض درک ساده ترین فصل در برنامه درسی هستند. و اگر به خوبی تمرین شود ، مبالغ برای حل آن به زمان بسیار کمی نیاز دارد. یک کتاب فیزیک مناسب با خود ببرید. یک کتاب درسی بگیرید ، نه یک راهنمای مطالعه ، و از خط اول شروع به خواندن کنید. سپس به سوالات پاسخ دهید تا هر فرمول را به خاطر بسپارید. اگر آنها را درک کنید ، می توانید آنها را از اصول اولیه به تنهایی استنباط کنید و پس از مبلغ 20-30 ، فرمول ها در هیپوکامپ شما تعبیه می شوند.

اهمیت حرکت تناوبی و خصوصیات آن را نمی توان بیش از حد کرد. تلاش کنید تا همه روابط را به صورت گرافیکی تجسم کنید و مفهوم فاز را درک کنید.

موضوع انرژی در SHM جالب است. به نوسانات رایگان ، اجباری یا مرطوب توجه کنید. از نظر نوسانات عددی ، بهار و آونگ ساده مباحث اصلی هستند.

NCERT SOLUTIONS SUBJECT WISE LINK:

NCERT SOLUTIONS SOLUTIONS SOURITHING SUBJECT WISE LINK:

سؤال متداول (سؤالات متداول) - نوسانات

سوال: نوسان آونگ

پاسخ:

یک آونگ ساده مجموعه ای است که در آن یک توده نقطه سنگین از پشتیبانی سفت و سخت توسط یک رشته بی وزن ، غیرقابل توصیف و کاملاً انعطاف پذیر به حالت تعلیق در می آید.

بیان برای دوره زمانی:

برای یک حرکت زاویه ای ، گناه θ ، به طوری

دوره زمانی آونگ ساده t = 2π√l/g از y = lθ است. فقط در شرایطی که طول یک آونگ ساده () در مقایسه با شعاع زمین کوچک باشد ، این معادله معتبر است.

اگر یک چگالی ساده Rho

(ρ) ، آونگ برای نوسان در مایع چگالی Rho (ρ) ساخته شده است ، دوره زمانی آن در مقایسه با هوا افزایش می یابد ، همانطور که توسط: نشان داده شده است:

اگر باب یک آونگ ساده دارای بار مثبت Q باشد و آونگ در یک میدان الکتریکی یکنواخت E که در جهت عمودی رو به پایین قرار دارد قرار می گیرد ، دوره زمانی کاهش می یابد.

سؤال: برخی از نمونه های واقعی زندگی از حرکت هارمونیک ساده (S. H. M) چیست؟

پاسخ:

در اینجا چند نمونه از S. H. M. در عمل آورده شده است:

حرکت پیستون در یک سیلندر پر از گاز.

در یک شبکه کریستالی ، اتم ها لرزش می کنند.

یک چشمه مارپیچ در حرکت.

سؤال: نوسانات انواع مختلف نوسانات رایگان ، مرطوب ، رزونانس اجباری و همراه:

پاسخ:

نوسانات رایگان به عنوان نوسانات یک ذره با فرکانس اساسی تحت تأثیر بازگرداندن نیروی تعریف می شود. نوسانات دامنه ، فرکانس و انرژی مداوم دارند. نوسان آزاد نوسان ساز است که برای مدت زمان بی پایان با دامنه ثابت در حال نوسان است.

B. نوسانات مرطوب: نوسانات مرطوب به عنوان نوسانات بدن تعریف می شود که دامنه آن با گذشت زمان کاهش می یابد. با توجه به عوامل میرایی مانند نیروهای اصطکاک و چسبناک ، دامنه این نوسانات به صورت نمایی کاهش می یابد.

ج. نوسان اجباری: نوسان اجباری نوعی نوسان است که در آن بدن تحت تأثیر یک نیروی دوره ای خارجی (درایور) نوسان می کند. بدن رانده شده با فرکانس راننده به جای فرکانس ذاتی خود نوسان می کند. دامنه نوسان ساز به دلیل نیروی میرایی کاهش می یابد ، اما به دلیل انرژی به دست آمده از منبع خارجی (درایور) ثابت می ماند. تفاوت بین فرکانس نیروی اعمال شده و فرکانس طبیعی دامنه لرزش اجباری را تعیین می کند.

D. رزونانس: این حالت رانده و رانده شده به عنوان رزونانس شناخته می شود که فرکانس نیروی خارجی (درایور) برابر با فرکانس طبیعی نوسان ساز (رانده شده) باشد. بیشترین میزان انرژی هنگام سیستم رزونانس از راننده به راننده منتقل می شود. در نتیجه ، دامنه حرکت به حداکثر خود می رسد.

فرکانس رزونانس فرکانس است که در آن راننده در رزونانس قرار دارد.

E. نوسان همراه: نوسان همراه سیستم دو یا چند نوسانات است که به گونه ای با هم در ارتباط هستند که انرژی را تبادل می کنند. نوسانات همراه نوسانات چنین سیستمی است. موارد زیر برخی از سیستم های متصل است:

سه چشمه دو توده را که توسط دو پشتیبانی سفت و سخت در کنار هم قرار می گیرند ، متصل می کنند. بهار میانی را می توان به عنوان پیوندی بین سیستم های محرک و رانندگی تصور کرد.

دو آونگ ساده از همان پشتیبانی سفت و سخت به حالت تعلیق در می آیند ، باب های آنها که توسط یک بهار وصل می شوند.

سؤال: آیا ممکن است یک حرکت نوسان کننده باشد اما هارمونیک ساده نباشد؟توضیحی استدلال کنید.

پاسخ:

بله این درست است.

مورد توپ را که از یک ارتفاع زیاد بر روی یک سطح الاستیک قرار دارد ، در نظر بگیرید. حرکت نوسان کننده است ، نه هارمونیک ساده ، زیرا نیروی بازگرداندن f = میلی گرم به جای f∝ - x ثابت است ، که این یک نیاز به حرکت هارمونیک ساده است.

پرسش: شرایط اساسی برای حرکت ذرات یک حرکت هارمونیک ساده چیست؟

پاسخ:

نیروی بازیابی آن متناسب با انحراف آن از موقعیت میانگین است.