KURZUS: Műszaki fizika alapjai

MODUL: VI. modul: Rezgőmozgások

15. lecke: Rezgések összetétele, speciális rezgések

| Feldolgozandó:
Jegyzet: Rezgések összetétele, speciális rezgések "Rezgőmozgások" előadás prezentáció
Tanulási célok: A lecke anyagának feldolgozása után Ön képes lesz:
Megfogalmazni, miért változik jelentősen az egyirányú rezgések eredőjének jellege, ha a rezgések frekvenciájának aránya változik. Önállóan felrajzolni a rezgőmozgások forgóvektoros ábrázolásának ábráit, és azok alapján kiszámolni az azonos frekvenciájú rezgések eredőjének amplitúdóját. Értelmezni és felhasználni az előző levezetés eredményeként kapott formulát problémamegoldásban. Megfogalmazni a lebegés jelenségének feltételeit. A merőleges rezgések eredője esetén megfogalmazni, mi történik racionális, ill. irracionális frekvencia-arányok esetében. Felrajzolni az 1:1, 1:2, 1:3 és 2:3 frekvenciaarányok esetén a Lissajous-görbéket. A főbb speciális rezgésfajtákat ismertetni, és ezek előfordulását a gyakorlati életben felismerni.
Támpontok a tanuláshoz
A rezgések eredőjének megértésekor különösen hasznosak lehetnek a jegyzet ábrái. Ezért a fejezet feldolgozásakor az ábrák értelmezésére fordítson nagy figyelmet.
A forgóvektoros ábrázolás megismerése kiemelten fontos, nemcsak a jelen tantárgy szempontjából, hanem mert a mérnöki gyakorlat számtalan területén megkönnyíti a rezgőmozgás és a váltóáramú áramkörök működésének megértését.
Fontos, hogy azon kívül, hogy a jegyzetbeli problémákhoz hasonló egyszerű esetekben alkalmazni tudja a párhuzamos rezgések eredő amplitúdójára vonatkozó összefüggést, annak kvalitatív tulajdonságait (minimális és maximális lehetséges amplitúdó, a fáziskülönbség hatása az eredő amplitúdóra) is megértse.
A merőleges rezgések eredőjével kapcsolatban a grafikus, szemléletes megértés a cél, ezért próbálja önállóan is felrajzolni a közölt Lissajous-görbéket.
A speciális rezgésekről szóló fejezet fő célja megmutatni, milyen esetekben lép fel a gyakorlatban rezgőmozgás és a rendszerek fizikai paraméterei (inga hossza, ellenállás a rezgőkörben stb.) hogyan befolyásolják a rezgés paramétereit. Az itt közölt levezetések matematikai részét elegendő csak felületesen áttekinteni.

| Ellenőrző kérdések
1. Két egyirányú, közel azonos frekvenciájú rezgést összeadunk. Milyen lesz az eredő rezgés?
| A két rezgés amplitúdójának összegével rendelkező harmonikus rezgés.
| Lebegés.
| A két rezgés frekvenciájának összegével rendelkező harmonikus rezgés.
| A két rezgés amplitúdójának átlagával rendelkező harmonikus rezgés.
2. Egy test két, azonos amplitúdójú és körfrekvenciájú, egymásra merőleges rezgést végez. A kezdőfázisok különbsége 90 fok. Milyen pályán fog a test mozogni?
| Egyenes mentén.
| Ellipszis pályán.
| Körpályán.
| Parabola pályán.
3. Hogyan változik meg a matematikai inga lengésideje, ha a fonal hosszát megduplázzuk?.
| Kétszeresére nő
| 1,414-szeresére nő.
| Felére csökken.
| Negyedére csökken.
4. Két inga mozgását hasonlítjuk össze. Azonos idő alatt az egyik inga 15 teljes lengést végez, a másik csupán 10 teljes lengést. Határozzuk meg az ingák hosszát, ha azt tudjuk, hogy az egyik inga 20 cm-rel hosszabb, mint a másik.
| 21 cm és 41 cm
| 12 cm és 32 cm
| 5 cm és 15 cm
| 16 cm és 36 cm
5. Egy áramköri elemre két forrásból is érkezhetnek (azonos frekvenciájú) szinuszos jelek. Ha csak az egyik jelforrás működik, 11 V-os, ha csak a másik, akkor 8 V-os, ha mindegyik egyszerre, akkor 5 V-os amplitúdójú jeleket kapunk. Feltéve, hogy a jelek összeadódnak, határozza meg a két forrás fáziseltérését!
| 43°
| 155°
| 76°
| 234°
Ha a lecke feldolgozásában elakad, kérje a tutor segítségét!