Бесплатная техническая библиотека

Сложение колебаний. Физические эксперименты

Занимательные опыты дома / Опыты по физике для детей

 Комментарии к статье

Колебания можно складывать. Если они направлены в одну сторону, то получаются колебании, размах которых равняется сумме размахов слагаемых колебаний. Если же направления колебаний одинакового размаха противоположны, то колебания вычитаются друг из друга и прекращаются. (Ведь если из единицы вычесть единицу - получится нуль.) На специальном приборе ставится опыт со звуком. В результате вычитания одного звукового колебания из другого, точно такого же, звук исчезает и ничего не слышно.

Мы же с вами будем складывать два взаимно перпендикулярные колебания, сообщив их одному маятнику. Посмотрим, что получится в результате этого сложения.

Подвесьте маятник в таком месте, чтобы его колебаниям ничто не мешало (например, дверной проем). Отклоните его вправо и, перед тем как отпустить, толкните вперед. Маятник получил сразу два направления движения: ему надо качаться справа налево и одновременно вперед и назад, поскольку вы его так толкнули. Направления колебаний перпендикулярны друг другу, они складываются, и маятник теперь описывает эллипсы или даже окружности.

Другой опыт на сложение колебаний, которые перпендикулярны друг другу, можно проделать так.

Возьмите велосипедную спицу (можно прямой кусок стальной или медной проволоки примерно такой же толщины и длины), крепко зажмите ее конец (если это спица, то тот конец, на котором маленький изгиб) в тисках или между двумя деревянными брусками. Спица должна быть в вертикальном положении. На свободный конец спицы наденьте кусочек резиновой трубки со вставленным в нее (наполовину) блестящим стальным шариком от шарикового подшипника. Если внутренний диаметр трубки больше толщины спицы, намотайте на конец спицы немного изоляционной ленты.

Опыт будем наблюдать сверху, позаботьтесь, чтобы шарик на спице был хорошо освещен, чтобы на нем был яркий блик.

Если вы немного отклоните спицу и отпустите ее, она начнет колебаться, блик на шарике будет описывать эллипсы. Почему же эллипсы, а не прямую линию? Дело в том, что, отклонив и отпустив спицу, вы, сами того не замечая, сообщили ей сразу два направления колебаний. Но теперь потренируйтесь, чтобы блик шарика при отпускании спицы чертил только короткую прямую линию. Главное при отпускании спицы - постараться, чтобы рука была совершенно спокойной, не дрожала и пальцы разжимались быстро.

Когда вы добьетесь, что блик шарика на спице будет вычерчивать короткую прямую линию, ударьте по спице, поперек ее колебаниям, деревянной палочкой. Шарик сразу начнет описывать эллипсы. Это результат сложения двух перпендикулярных колебаний. Не увлекайтесь большим размахом спицы, вполне достаточно, если ее размах будет два-три сантиметра. Если дома нет велосипедной спицы, можно взять длинную вязальную спицу.

При сложении колебаний разных частот, как это делал французский физик Лиссажу, получаются не эллипсы, а красивые, замысловатые фигуры. Вы и сами легко сможете воспроизвести опыты с фигурами Лиссажу. Вот как это, например, делается. Склейте из картона конус с маленьким (один-два миллиметра) отверстием в его вершине. Подвесьте конус за две нитки в дверном проеме (разумеется, конусом вниз). Теперь зажмите обе нитки (например, бельевой прищепкой, зажимом "крокодил" и т. п.) в каком-нибудь месте - скажем, в пяти сантиметрах от конуса. На пол надо постелить газету, а на нее положите кусок бумаги темного цвета, лучше бархатистую.

Теперь надо отвести маятник немного на себя и вправо и насыпать в воронку конуса манной крупы. Отпустив маятник, сможем наблюдать получающиеся в результате его колебаний фигуры Лиссажу. Меняя положение зажима ниток, можно получать разные фигуры.

Очень красив опыт с фигурами Лиссажу, если вместо воронки к концу ниток привязать батарейку карманного фонарика с горящей лампочкой и потушить в квартире свет.

Автор: Рабиза Ф.В.

 Рекомендуем интересные опыты по физике:

▪ Карандаши в роли лучей

▪ Зонтик и сепаратор

▪ Перископ

 Рекомендуем интересные опыты по химии:

▪ Средство от ржавчины

▪ Индикаторы из соков и компотов

▪ Старая батарейка и ее вторичная зарядка

Смотрите другие статьи раздела Занимательные опыты дома.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Интерактивная система Lego Smart Play 17.01.2026

Компания Lego предложила новый подход к конструкторским играм, представив платформу Smart Play, которая объединяет традиционные кирпичики с сенсорами, звуками и возможностью реагировать на действия ребенка. Разработка системы заняла около восьми лет и направлена на поддержку социальной, сюжетной и творческой игры. Главная идея Smart Play заключается в том, чтобы "спрятать" сложную электронику внутри конструкции. Это позволяет детям сосредотачиваться не на гаджетах, а на создании историй, взаимодействии с персонажами и собственной фантазии. Технология ориентирована на развитие творческого мышления и вовлечение в игру с самого начала. Система базируется на специальном "умном кирпиче", оснащенном датчиками, который способен реагировать на движение, воспроизводить звуки и распознавать другие элементы конструктора, включая умные минифигурки. Дополнительные Tiny Smart Tags позволяют платформе понимать контекст использования кирпичей: например, находится ли элемент в машине, вертолете и ...>>

Геймерские AR-очки ROG XREAL R1 17.01.2026

Дополненная реальность (AR) стремительно проникает в сферу развлечений, открывая пользователям новые формы взаимодействия с играми и мультимедийным контентом. Компании ASUS и XREAL представили долгожданное устройство - AR-очки ROG XREAL R1, которые обещают изменить представление о мобильных играх и иммерсивном игровом опыте. Новинка поражает своими техническими характеристиками. Каждое глазное яблоко пользователя получает изображение с помощью двух micro-OLED дисплеев с разрешением 1920x1080, пиковая яркость достигает 700 нит, а поле зрения составляет 57°. Частота обновления 240 Гц обеспечивает плавное изображение даже в динамичных играх, а встроенные динамики от Bose гарантируют качественный звук. Центром управления устройством стал ROG Control Dock - настоящий мультимедийный хаб, оснащенный двумя HDMI 2.0 и DisplayPort 1.4. Он позволяет мгновенно переключаться между ПК, консолями и другими устройствами. Подключение через USB-C обеспечивает максимальную совместимость, включая по ...>>

Большой адронный коллайдер прекращает работу 16.01.2026

Физика элементарных частиц - одна из самых передовых областей науки, где каждый эксперимент может изменить наше понимание мироздания. Центральным инструментом этих исследований является Большой адронный коллайдер (LHC), уникальный ускоритель частиц, позволяющий изучать самые фундаментальные законы природы. Недавно стало известно, что LHC временно прекращает свою работу для масштабной модернизации, которая подготовит его к новому этапу экспериментов с гораздо большей производительностью. Коллайдер, расположенный в подземном тоннеле вдоль швейцарско-французской границы, создает столкновения частиц на невероятно высоких энергиях. Именно здесь в 2012 году ученые открыли бозон Хиггса - ключевую частицу, объясняющую, почему другие элементарные частицы имеют массу. Это открытие стало одним из самых значимых событий современной физики и подтвердило предсказания Стандартной модели. Причиной временной остановки LHC стало развертывание проекта High-Luminosity LHC (HL-LHC). Модернизация позв ...>>

Случайная новость из Архива MSP430FR6989 - новый микроконтроллер для автономных измерителей 31.05.2015 MSP430FR6989 - это новый микроконтроллер низкого потребления от компании Texas Instruments. В дополнение к архитектуре ядра MSP430, которая была разработана с фокусом на минимальное потребление энергии, в данном контроллере применяется FRAM-память. Данный тип памяти является на сегодняшний день самым энергоэффективным и ресурс ее использования во много раз превышает ресурс FLASH и EEPROM памяти. Реализация измерителей, которые обрабатывают вращение или линейные перемещения чувствительных элементов упрощается благодаря расширенному модулю SCAN-интерфейса. Данный модуль облегчает обработку сигналов с LC-контуров, датчиков Холла, магнито-резистивных датчиков и оптических чувствительных элементов с очень низким уровнем собственного потребления. В MSP430FR6989 реализован LCD-драйвер для прямого управления сегментными индикаторами, который может работать как в статическом режиме, так и в динамическом с мультиплексированием от 2 до 8 общих выводов. MSP430FR6989 содержит богатую аналоговую периферию: компараторы, аналого-цифровой преобразователь 12-битного разрешения и встроенный источник опорного напряжения. Все выводы GPIO поддерживают технологию CapTouch, которая позволяет реализовать сенсорные емкостные органы управления без дополнительных внешних компонентов. Для ускорения процесса вычисления контрольных сумм для передачи данных и закрытия информации от посторонних в MSP430FR6989 реализованы вычислительный модуль CRC16/32 и модуль шифрования AES256. Для простой и удобной отладки с возможностью отслеживания потребления в реальном времени с отображением состояния ядра и всей периферии в MSP430FR6989 реализована технология EnergyTrace++. Основные параметры MSP430FR6989 - объем FRAM-памяти: 128 кБ; - объем RAM-памяти: 2 кБ; - модуль LCD: до 320 сегментов; - кол-во каналов АЦП: 16; - разрешение АЦП: 12 Бит; - максимальная частота ядра: 16 МГц; - часы реального времени с календарем; - напряжение питания: 1,8...3,6 В.

Другие интересные новости:

▪ Корзина в телефоне

▪ Новый вид дельфинов

▪ Клюква задерживает развитие рака

▪ Нут как важнейший элемент продовольственной безопасности

▪ Уменьшенные GNSS-модули для носимых устройств

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Синтезаторы частоты. Подборка статей

▪ статья Изумлять мир злодейством. Крылатое выражение

▪ статья Как Амфитрион убедился, кто из рожденных Алкменой близнецов его сын? Подробный ответ

▪ статья Щитовник мужской. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Определение сечения жил проводов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Загадки про птиц

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026