Autor:Ing. Bronislav Sedláček Předmět/vzdělávací oblast: Fyzikální vzdělávání Tematická oblast:Mechanické kmitání Téma:Periodické pohyby, kmitavé pohyby - harmonické kmitání Ročník:1. Datum vytvoření:září 2013 Název:VY_32_INOVACE_ FYZ Anotace: Amplituda výchylky, fáze kmitavého pohybu, fázový rozdíl. Digitální učební materiál je určen pro žáky učebních oborů. Využitím grafických možností sady Microsoft Office 2010 se materiál stává inovativním zejména přehledností výkladu. Využití multimediálních prostředků zvyšuje názornost výuky, usnadňuje porozumění tématu i u slabších žáků a žáků se SPU, udržuje jejich pozornost, podporuje jejich zájem a aktivitu. Metodický pokyn: Prezentace primárně slouží pro výklad v hodině, ale může být využita i k samostudiu a pro distanční formu vzdělávání. Materiál vyžaduje použití multimediálních prostředků – PC a dataprojektoru.

Harmonické kmitání Abychom mohli matematicky vyjádřit, jak závisí poloha mechanického oscilátoru na čase, zavedeme veličinu zvanou výchylka y. Výchylka je určena vzdáleností kmitajícího tělesa od jeho rovnovážné polohy. Závaží na obrázku je v rovnovážné poloze, když jej stáhneme dolů a pustíme, pak se vymrští vzhůru, pružina se stlačí a následuje pohyb dolů. Obrázek č.1

Amplituda výchylky Obrázek č.2

Fáze kmitavého pohybu Veličina ωt je úhel, který v každém okamžiku určuje jednoznačně výchylku kmitavého pohybu neboli fázi kmitavého pohybu. Kmitavý pohyb, jehož výchylka y závisí na čase t podle funkce sinus (popřípadě kosinus), je jednoduchý kmitavý pohyb neboli harmonický pohyb. Úhel ωt je fáze kmitavého pohybu.

Počáteční fáze kmitavého pohybu Dosud jsme uvažovali jen o harmonickém kmitání, při němž bylo kmitající těleso v počátečním okamžiku ( t = 0) v rovnovážné poloze a fáze kmitavého pohybu ωt = 0. Občas se ale stává, že potřebujeme popsat kmitání mechanického oscilátoru v případě, že v počátečním okamžiku je oscilátor v jiné poloze, například že se nachází v poloze odpovídající maximální amplitudě. Tomu pak také odpovídá časový diagram.

Počáteční fáze kmitavého pohybu

Fázový rozdíl Pojem počáteční fáze je důležitý, pokud chceme porovnávat kmitavé pohyby. Vzájemný vztah kmitání o stejné frekvenci vyjadřuje fázový rozdíl jejich počátečních fází.

Použité zdroje: LEPIL, Oldřich, Milan BEDNAŘÍK a Radmila HÝBLOVÁ. Fyzika pro střední školy. 4., přepr. vyd. Praha: Prometheus, 2001, 266 s. Učebnice pro střední školy (Prometheus). ISBN Obrázek č.1: OLEG ALEXANDROV. [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: Obrázek č.2: CHE. [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: