Vypracovala: Božena Horváthová



Kmitavý pohyb je periodický pohyb, pri ktorom teleso pravidelne prechádza rovnovážnou polohou. Zariadenie, ktoré môže voľne kmitať, bez vonkajšieho pôsobenia nazývame mechanický oscilátor.


Príklady mechanických oscilátorov:

 


 

Závislosť okamžitej polohy kmitajúceho telesa od času možno zobraziť časovým diagramom. Kmitavý pohyb, ktorého časový diagram je sínusoida, nazývame jednoduchý kmitavý pohyb alebo harmonický pohyb.

Medzi základné údaje periodických dejov patrí perióda – doba kmitu T frekvencia f.

Perióda je najkratšia doba, po ktorej sa opakuje pohybový stav telesa.

 

Kmit je pohyb, ktorý vykoná hmotný bod za jednu periódu. V kinematike popisujeme pohyb pomocou veličín: dráha, rýchlosť a zrýchlenie. Teraz potrebné vzťahy môžeme získať na základe súvislosti kmitavého pohybu s pohybom po kružnici.


 



Na obrázku vidíme kružnicovú trajektóriu hmotného bodu.


Vzťažnú sústavu si zvolíme tak, že jej začiatok je v rovnovážnej polohe. Využívame kolmý priemet do osi y. Potom dostávame:


je uhlová frekvencia   - okamžitá fáza


Ak začiatočná fáza sa nerovná nule, potom platí:


 

 

Na prvom obrázku je časový diagram harmonického pohybu so začiatočnou fázou

Na druhom je časový diagram harmonického pohybu so začiatočnou fázou

 

Zložené kmitanie

 

Hmotný bod môže konať viac harmonických pohybov. Výsledné kmitanie vzniká zložením – superpozíciou.

Jednoduchým príkladom je skladanie dvoch rovnosmerných harmonických izochrónnych pohybov, ktoré majú rovnakú výchylku.


 

Ak nie sú skladané pohyby izochrónne (f1 ≠ f2), je zložené kmitanie neharmonické. Ak je rozdiel f1 f2 malý, zloženým kmitaním sú rázy - neharmonické kmitanie, ktorého amplitúda výchylky sa pravidelne mení.

 

 

 

 

Úlohy:

1) Vymenuj príklady mechanického oscilátora.

2)Charakterizuj základné fyzikálne veličiny pre opis kmitavého pohybu.

3)Na akom princípe skladáme kmitavé pohyby.

 

 

Použitá literatúra:

Vladimír Lank, Miroslav Vondra - Fyzika v kocke pre stredné školy

Gobel, Schulze-fyzika pre maturantov