iSES - Internet School Experimental System

Vlastní a vynucené oscilace

Zadání úlohy

1. Seznamte se s experimentem „Vlastní, tlumené a vynucené kmity harmonického oscilátoru“.
2. Proveďte měření tlumených kmitů oscilátoru. Měření můžete uskutečnit tak, že vypnete vynucující sílu a monitorujete oscilace tlumených kmitů volného oscilátoru. Uložte si data.
3. Z provedených měření určete vlastní frekvenci tlumeného oscilátoru
   ω_v = (ω_o² - b²)^{1/ 2}, a určete konstantu útlumu b (z rovnice (7)).
4. Proveďte měření vynucených kmitů harmonického oscilátoru pro celý interval frekvencí ω_v vynucující síly. Uložte si data.
5. Zjistěte závislost amplitudy vynucených kmitů A_v na úhlové frekvenci vynucující síly ω_v. (viz obr. 6 a) a rovnice (12)). Zjistěte rezonanční frekvenci ω_{v, res}.. Zaneste do grafu.
6. Pokuste se vyhodnotit pro několik hodnot frekvence vynucující síly ω_v i fáze vynucených kmitů φ_v (obr. 6 b) a rovnici 12).
7. Pro pokročilé experimentátory: Jev vynucených kmitů a rezonance můžeme velmi často pozorovat v přírodě a využívá se ve velké míře i v technice (v přírodě, v telekomunikacích) např. absorpce UV záření ozónových molekul, v technice např. v rezonančním obvodu v telekomunikacích. Popřemýšlejte o přenosu energie prostřednictvím vynucující síly na oscilátor . Kdy je přenos energie největší?
8. Diskutujte o možnosti využití vzdáleně řízených experimentů, resp. experimentování na dálku z hlediska vaší budoucí pedagogické praxe.
9. Vypracujte referát obsahující následující části:
   1. Úvod do technologie vzdáleně řízených experimentů.
   2. Fyzikální úvod zkoumaného jevu.
   3. Popis experimentu, jeho uspořádání, použité pomůcky a vzorové měření.
   4. Dosažené výsledky.
   5. Diskuse o možnosti využití vzdálených experimentů z hlediska vaší budoucí pedagogické praxe.
   6. Diskuse o získaných výsledcích v návaznosti na vzdáleně řízený experiment.