Podstawy drgań - wzory i zadania
Drgania to powtarzający się ruch ciała wokół położenia równowagi. Aby je opisać, używasz trzech kluczowych wzorów, które musisz znać na pamięć.
Okres drgań (T) to czas potrzebny na wykonanie jednego pełnego drgania. Obliczasz go wzorem: T = t/n, gdzie t to całkowity czas, a n to liczba drgań. Częstotliwość (f) pokazuje, ile drgań występuje w ciągu jednej sekundy i liczy się ją wzorem: f = n/t.
Przykład z biciem serca świetnie pokazuje praktyczne zastosowanie. Gdy serce bije 120 razy na minutę, jego okres wynosi T = 60s/120 = 0,5s, a częstotliwość f = 120/60s = 2 Hz. To oznacza, że każde uderzenie serca trwa pół sekundy.
Wskazówka: Pamiętaj, że częstotliwość mierzy się w hercach (Hz), a 1 Hz oznacza jedno drganie na sekundę. Zawsze sprawdzaj jednostki przed obliczeniami!
Zadanie z ciężarkiem na sprężynie pokazuje bardziej złożone obliczenia. Jeśli ruch od równowagi do maksymalnego wychylenia trwa 6s, to pełny okres wynosi T = 24s (pełne drganie to cztery takie ruchy). Dzięki temu możesz obliczyć, że w 9 minut ciężarek wykona około 22,5 drgania.