ตั้งแต่ชั้นประถมศึกษาปีที่ 7 โรงเรียนเริ่มสอนในหัวข้อ "การสั่นสะเทือนทางกล" เริ่มต้นจาก OGE และลงท้ายด้วย Unified State Examination หัวข้อนี้สามารถติดตามได้ในการสอบและการสอบเข้ามากมาย ส่วนสำคัญของมันคือการศึกษาแนวคิดเรื่องแอมพลิจูดของการแกว่ง ดังนั้น เริ่มต้นด้วย มาทำความคุ้นเคยกับแอมพลิจูดของการแกว่งและวิธีแสดงแอมพลิจูดของการแกว่งในฟิสิกส์ เพราะเมื่อเวลาผ่านไป หลายๆ อย่างจะถูกลืมไป และด้วยเหตุผลบางอย่างตัวแปรนี้จึงได้รับความสนใจน้อยที่สุดในหลายโรงเรียน
แอมพลิจูดการสั่นคืออะไร
แอมพลิจูดของความผันผวนคือค่าเบี่ยงเบนสูงสุดที่เป็นไปได้หรือการเปลี่ยนแปลงของค่าขึ้นหรือลงจากตำแหน่งสมดุลหรือจากค่าเฉลี่ย ตัวอย่างเช่น สำหรับลูกตุ้มสปริง ตำแหน่งสมดุลคือโหลดที่วางอยู่บนสปริง และเมื่อมันเริ่มเคลื่อนที่ จะได้รับแอมพลิจูดที่แน่นอน ซึ่งกำหนดโดยความตึงหรือแรงอัดของสปริง
สำหรับลูกตุ้มคณิตศาสตร์ จะง่ายกว่าเล็กน้อย - ค่าเบี่ยงเบนสูงสุดของโหลดจากตำแหน่งที่เหลือ - นี่คือแอมพลิจูดของการแกว่ง
Bในขณะที่แอมพลิจูดของการแกว่งของคลื่นวิทยุคำนวณได้อย่างแม่นยำโดยส่วนเบี่ยงเบนจากค่าเฉลี่ย
ตอนนี้ มาดูกันว่าตัวอักษรใดที่แสดงถึงแอมพลิจูดของการแกว่ง
การกำหนด
ในชั้นประถมศึกษาปีที่ 7 เด็ก ๆ จะได้รับการสอนให้กำหนดแอมพลิจูดของการแกว่งด้วยตัวอักษร "A" อย่างง่าย ตัวอย่างเช่น A=4 ซม. นั่นคือ แอมพลิจูดคือ 4 ซม.
แต่ในชั้นประถมศึกษาปีที่แปดแล้ว นักเรียนได้เรียนรู้เรื่องงานเครื่องกล และเธอคือผู้ที่เขียนแทนด้วยตัวอักษร "A" ทางฟิสิกส์ นักเรียนเริ่มสับสนในค่าเหล่านี้และเมื่อเกรด 10-11 พวกเขาไม่มีความคิดที่ชัดเจนว่าแอมพลิจูดของการแกว่งในวิชาฟิสิกส์เป็นอย่างไร
ในกรณีของสปริงและลูกตุ้มคณิตศาสตร์ ทางที่ดีควรเขียนแอมพลิจูดในรูปของค่าสูงสุด นั่นคือ Xmax หมายถึงค่าเบี่ยงเบนสูงสุดจากตำแหน่งสมดุล ตัวอย่างเช่น Хmax.=10 cm นั่นคือ สปริงเป็นตัวเลือก จะยืดได้สูงสุด 10 ซม. นี่จะเป็นแอมพลิจูดของการแกว่ง
ในชั้นประถมศึกษาปีที่ 11 บัณฑิตศึกษาการสั่นของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และมีความผันผวนของประจุ แรงดันไฟ และความแรงของกระแสไฟ ในการบันทึกแอมพลิจูดของแรงดันไฟฟ้า เป็นเรื่องปกติที่จะกำหนดให้มันเป็นค่าสูงสุด สำหรับค่าใช้จ่ายและปริมาณอื่นๆ ตามลำดับ
จะหาแอมพลิจูดของความผันผวนได้อย่างไร
โดยปกติในปัญหาในการค้นหาแอมพลิจูด กราฟจะถูกนำเสนอ คล้ายกับที่แสดงในภาพด้านบน ในกรณีนี้ แอมพลิจูดจะเป็นค่าสูงสุดตามแนวแกน Y ในแนวตั้ง แอมพลิจูดจะแสดงเป็นเส้นสีแดง
ตัวอย่างเช่น เรื่องนี้รูปแสดงกราฟการแกว่งของลูกตุ้มคณิตศาสตร์
เมื่อรู้ว่าแอมพลิจูดของการแกว่งของลูกตุ้มคณิตศาสตร์คือระยะห่างสูงสุดจากตำแหน่งสมดุล เราจึงหาค่าสูงสุดได้ X=0.3 ซม.
ค้นหาแอมพลิจูดโดยใช้การคำนวณด้วยวิธีต่อไปนี้:
1. หากโหลดทำการแกว่งแบบฮาร์มอนิกและเส้นทางที่ร่างกายผ่านและจำนวนการแกว่งเป็นที่รู้จักในปัญหา จะพบแอมพลิจูดเป็นอัตราส่วนของเส้นทางต่อจำนวนการแกว่งตัวคูณด้วย 4.
2. หากโจทย์กำหนดลูกตุ้มทางคณิตศาสตร์ ด้วยความเร็วสูงสุดและความยาวของเกลียวที่ทราบ คุณจะพบแอมพลิจูด ซึ่งจะเท่ากับผลคูณของความเร็วสูงสุดและรากที่สองของอัตราส่วนของความยาวต่อ การเร่งความเร็วการตกอย่างอิสระ สูตรนี้คล้ายกับสูตรสำหรับคาบของลูกตุ้มคณิตศาสตร์
ใช้ความเร็วสูงสุดแทน 2p เท่านั้น
ในสมการ แอมพลิจูดคือทุกอย่างที่เขียนก่อนตัวแปรโคไซน์ ไซน์ หรือโอเมก้า
สรุป
ในบทความนี้ มีการกล่าวถึงวิธีระบุแอมพลิจูดของการแกว่งและวิธีที่ค้นพบ หัวข้อนี้เป็นเพียงส่วนเล็ก ๆ ของกระบวนการแกว่งส่วนใหญ่ แต่ไม่ได้ลดความสำคัญลง ท้ายที่สุด หากไม่เข้าใจว่าแอมพลิจูดคืออะไร มันเป็นไปไม่ได้ที่จะทำงานกับกราฟอย่างถูกต้องและแก้สมการ