Svyravimai yra vienas iš dažniausių tipų.mechaninis judėjimas. Akivaizdžiausias pavyzdys yra svyravimai, kuriuos daro fizinis švytuoklė. Tai sunkus kūnas, pritvirtintas prie eilutės viename taške. Nukreipiant švytuoklę iš pusiausvyros padėties ir atleidžiant jį, leisime jam nukristi, bet kritimas nėra atliekamas laisvai, bet išilgai kelio, kuris yra lygus sriegio ilgiui.
Čia galite stebėti virsmo procesąpotencialią energiją į kinetinę energiją ir atvirkščiai. Nukreipdami fizinę švytuoklę, mes suteikiame jai potencialios energijos. Tada, kai paleidžiamas, jis pradeda judėti, o grįžus į pusiausvyros tašką jo maksimalus greitis. Judėjimo žemyn metu dalis potencialios energijos paverčiama kinetine energija. Toliau, judėdamas inercijos būdu, kūnas kyla vis aukščiau, kol tam tikru momentu judėjimas sustoja. Kinetinė energija vėl virsta potencialia energija.
Tada švytuoklė pradeda judėti atvirkščiaipusėje, ir viskas kartojasi. Taigi, matome, kad fizinė švytuoklė svyruoja dėl potencialios energijos perėjimo į kinetinę energiją ir vėl atgal. Laikas, kurio reikia visoms sūpynėms, t.y. kad kūnas, palikęs bet kurį savo judesio trajektorijos tašką, vėl ten sugrįš, vadinamas svyravimų periodu. Didžiausias nuokrypis nuo švytuoklės pusiausvyros taško vadinamas svyravimo amplitude.
Tyrinėdami svyravimus, mokslininkai nustatė, kad fizinio švytuoklės periodas, su kuriuo jis svyruoja, jokiu būdu nėra susijęs su švytuoklės mase ir yra nustatomas tik pagal sriegio ilgį ir pagreičio vertę. laisvas kritimas. Svyruoti galima ir tada, kai svoris pritvirtintas prie spyruoklės. Šiuo atveju suslėgtos spyruoklės potenciali energija paverčiama apkrovos judėjimo kinetine energija ir atvirkščiai.
Fizinės švytuoklės atliekami svyravimaiarba apkrova spyruoklei, jei nėra papildomų jėgų poveikio, vadinama laisva arba tinkama. Jei jiems pasireiškia kokia nors išorinė įtaka, tada tokios vibracijos vadinamos priverstinėmis. Ilgą laiką veikiant išorinei papildomai periodinei jėgai, švytuoklė pradeda svyruoti šios jėgos veikimo dažniu. Su tokiu poveikiu gali atsirasti toks reiškinys kaip rezonansas.
Darbas su švytuokle yra be galo įdomus ir galipadėti išspręsti daugelį problemų. Pakanka prisiminti Fuko švytuoklę, kurios dėka pavyko įrodyti, kad Žemė sukasi. Šiame eksperimente buvo stebimas švytuoklės judėjimas. Tam buvo naudojama apkrova, pakabinta ant 67 metrų ilgio vielos. Pagal konstrukciją švytuoklę veikė tik Žemės traukos jėga ir vielos traukimo jėga. Dėl to svyravimai turėjo įvykti tik vertikalioje plokštumoje.
Ant grindų buvo smėlio ir aštri švytuoklėpabaiga judant paliko savo pėdsaką. Paaiškėjo, kad judėjimas atliekamas ne tik vertikalioje plokštumoje, bet yra ir horizontalus komponentas. Kiekvieno švytuoklės judėjimo metu nuokrypis buvo maždaug trys milimetrai nuo ankstesnės trajektorijos; per valandą plokštuma, kurioje svyravo svyruojanti, pasisuko vienuolika laipsnių.
Taip pat galite prisiminti švytuoklės naudojimą laikrodyje,pagrįstas pastoviu jo svyravimų periodu. Šis laikotarpis priklauso tik nuo švytuoklės ilgio. Tokių laikrodžių tikslumas gali pasiekti reikšmingas vertes. 1954 m. Sovietų inžinierius Fedčenko sukūrė švytuoklinį laikrodį, kurio tikslumas buvo 0,0003 s per dieną.
Apytiksliai taip galite apibūdinti, kas yra fizinė švytuoklė, jos savybes ir parametrus, galimybes panaudoti moksle ir technologijoje.
