Kursen handlar om vågor. Liknande fysikaliska fenomen förekommer vid många typer av vågor, och vågor kan beskrivas med samma slags matematiska modeller. Ett exempel är "vågen" på stadionsläktare.
Det är inte så mycket fysikaliska växelverkninger i det, men "vågen" visar en viktig sak mycket tydlig: vågen utbreder sig, men det är inte människorna som springer runt. De stannar på sin sittplats, bara står upp och sätter sig. Det är samma sak med vattenvågor och med vågor på en slinky (en leksak som ni bör köpa om ni inte redan har).
Vågor är rörelser i tid och rum, men vi tittar först på enkla svängningar, periodiska funktioner av bara en variabel: tid. Jag visade en vagn på en bana mellan fjädrar, filmsnutten ser man här:
Man ser att fjädrarna drar vagnen tillbaka till jämviktsläget. Men den stannar inte där, på grund av dess tröghet: i jämviktsläget verkar ingen kraft, och enligt Newtons första lag fortsätter massan med samma hastighet. Dock då verkar fjäderkraften åt andra hållet. Vagnen bromsas upp tills hastigheten är noll i vändpunkten, där den återställande kraften är störst. Den blå lådan på vagnen är en accelerometer. Den visar tydligt att vagnens acceleration är proportionell mot fjädrarnas återställande kraft, och att den är proportionell mot utvikelsen, men av motsatt tecken.
Med Pasco-programmet DataStudio kan vi göra en registrering av utvikelsen som funktion av tid:
(Blogspot har komprimerat, jag ska också lägga ut skärminspelningen i original.)
Jag lägger ut mina föreläsningsanteckningar:
Prenumerera på:
Kommentarer till inlägget (Atom)
Inga kommentarer:
Skicka en kommentar