Csillapodó rezgés vizsgálata

Ha egy lengőajtó becsapódik, az többféleképpen történhet, azonban lényeges, hogy a lengés rövid időn belül leálljon, hiszen a további lengések akadályozzák a ki-bejárást az ajtón. Ha a vadnyugati ivó ajtajára gondolsz, az két-három lengéssel megáll, az éttermek pincérek által használt konyhai ajtaja egy-két lengés után megáll. A házak bejárati ajtajától azt várjuk, hogy az a zárt állapotig mozogjon, ott megálljon. Az ajtók mozgását csillapodó rezgőmozgásnak tekinthetjük.

A felső rajzlapon látható a rugó (nyújtatlan hossza nulla) és a szürke test. A türkizkék vektorok a testre ható erőket jelképezik: az „F_r” a rugóerőt, az „F_s” a csúszási súrlódási erőt, az „F_t” a tapadási súrlódási erőt jelenti. A nehézségi erő és a tartóerő nincsenek feltüntetve. A középső pontozott vonal a rugó rögzítésének helyét jelöli, a két szélső pontozott vonal pedig annak a tartománynak a határát, ahol a test megállhat, mert a rugóerő kisebb, mint a tapadási súrlódási erő maximális értéke. Ha a „rugóv.” (rugóváltoztatás) jelölőnégyzetet bejelöljük, akkor a rugó rögzítésének a helye úgy mozog, hogy a súrlódási erőket helyettesítse (ennek az is a következménye, hogy a látható rugóerő a testre ható erők eredője). Ekkor két pontozott vonal jelöli a módosított rögzítési helyeket. Az alsó rajzlapon a kitérés – idő grafikon látható. A grafikonon fehér pont jelöli a test aktuális kitérését.

Vizsgáljuk meg a test mozgását úgy, hogy a súrlódási tényezőket a legkisebbre állítjuk!

Állítsd a test tömegét és a rugóállandót egységnyire! Vizsgáld meg a test mozgását! 

Növeld meg a rezgő test tömegét és a rugóállandót! Hogyan változik a megállásig eltelt idő?

Növeld meg a mozgást akadályozó tényezőket! Hogyan változik a test mozgása?

Próbáld meg a „rugóv.” jelölőnégyzet kipipálásával reprodukálni a csillapodó rezgést!