Värähdysliike - muistiinpanot

Värähdysliike

  • Esim: Keinu, jousi, viivotin, kaappikello
  • Värähtelijä tekee samanlaisena toistuvaa edestakaista liikettä
  • Sanotaan myös jaksolliseksi liikkeeksi
  • Amplitudi A on värähtelijän suurin poikkeama keskikohdastaan
  • Yksi jakso on liike ääriasennosta toiseen ja takaisin
  • Jaksonaika T on värähdykseen kuluva aika
    • yksikkönä sekunti (1s)
  • Taajuus f on värähdysten lukumäärä sekunneissa
    • yksikkönä hertsi (1 Hz)
    • Yksi hertsi on yksi värähdys sekunnissa
  • Taajuus on jaksonajan käänteisluku: [[$ f=1/T $]]​
Harjoitus: Sydämen taajuus
  • Laske lyönnit minuutissa
  • Laske 60 jaettuna lyönneillä ja saat jaksonajan T sekunteina
  • Laske 1 jaettuna jaksonajalla ja saat taajuuden f hertseinä
Esimerkkejä käänteisluvuista
  • Jos jaksonaika on 1 s, niin taajuus on 1 Hz
  • Jos jaksonaika on 0,1 s, niin taajuus on 10 Hz
  • Jos jaksonaika on 10 s, niin taajuus on 0,1 Hz
Huom: Käänteislukujen tulo on aina yksi. Esim kolme kolmasosaa on yksi.

Resonanssi

  • Värähtelijällä on usein sille ominainen värähtelytaajuus.
  • Kun värähtelijää "tönitään" tällä taajuudella, värähtely vahvistuu.
    Ⓔ Keinun tuuppiminen juuri oikealla taajuudella niin, että sen heilahdukset voimistuvat
    Ⓔ Viinilasin hajoaminen sopivan äänentaajuuden seurauksena
  • Resonointi rakenteissa on epämukavaa ja voi aiheuttaa esim sillan romahtamisen
    (syynä tuuli tai tahtimarssi + suunnitteluvirhe)
  • Resonanssia hillitsee:
    Vaimennus, rakenteiden vaihtelevuus, säännöllisen värähtelyn välttäminen