Wyjaśnienie krzywej Lissajous jako okręgu na oscyloskopie przy badaniu fali stojącej
Krzywa Lissajous - okrąg na oscyloskopie, skąd fala stojąca w pręcie?
From: "Rafał Bujarski" <rafal8151_at_nospam_gazeta.pl>
Subject: Krzywa Lissajous - okrąg na oscyloskopie, skąd fala stojąca w pręcie?
Date: Mon, 14 Nov 2005 17:41:56 +0100
Witam!
Ostatnio na ćwiczeniach miałem pewne doświadczenie, którego do końca nie
zrozumiałem. Za pomocą oscyloskopu i dwóch pizoelektryków badaliśmy prędkość
dzwięku w tym pręcie. Sygnał wchodzący do jednego piezoelektryka dawaliśmy
na x a od drugiego na y w oscyloskopie. Dla pewnych częstotliwości było
słyszalne wzmocnienie, które obserwowaliśmy na oscyloskopie jako kółko.
Prowadzący polecił polecił nam na podstawie tych pomiarów, wyznaczenie
prędkosci dzwięku w tym pręcie. Ja wziąłem różnicę częstotliwości dla
kolejnych wzmocnień, sądząc że różniły się o 1 połowę długości fali w
pręcie. Nawet wyszedł mi dobry wynik, ale nie mogę zrozumieć w jaki sposób,
moglismy uzyskać kółko na oscyloskopie. Oznacza to przecież że pizoelektryki
były przesunięte w fazie drgań o pi/2. Dla tych sytuacji wzmocnienie
amplitudy dźwięku było słyszalne, musiała to być fala stojąca. Ale jak
rozważamy stojacą falę dzwiękową w pręcie to na jego końcach chyba muszą być
strzałki? No to jak pogodzić teorię w której mamy, że różnica faz miedzy
końcami pręta wynosi całkowitą wiekokrotność pi, a doświadczenie, które
pokazuje na to ze mamy całkowitą, nieparzystą wielokrotność pi/2.
Proszę o odpowiedź, bo prowadzący nie miał dla mnie czasu, moi koledzy nie
wiedzą, a na google nie potrafiłem znaleźć sensownej odpowiedzi....
Pozdrawiam
Rafał Bujarski
From: "A.Grodecki" <ag.usun_to_at_nospam_modeltronik.com>
Subject: Re: Krzywa Lissajous - =?ISO-8859-2?Q?okr=B1g_na_oscyloskop?=
Date: Mon, 14 Nov 2005 18:11:58 +0100
Użytkownik Rafał Bujarski napisał:
Proszę o odpowiedź, bo prowadzący nie miał dla mnie czasu, moi koledzy nie
wiedzą, a na google nie potrafiłem znaleźć sensownej odpowiedzi....
Pi/2 też może być. Na jednym końcu pręta będzoesz miał zero a na drugim
strzałkę. Narysuj sobie, to Ci się wyjaśni.
--
Pozdrawiam,
A. Grodecki
From: "Rafał Bujarski" <rafal8151_at_nospam_gazeta.pl>
Subject: Re: Krzywa Lissajous - okrąg na oscyloskopie, skąd fala stojąca w pręcie?
Date: Mon, 14 Nov 2005 19:06:42 +0100
No ja rozumiem, że dla różnicy faz pi/2 na jednym końcu będzie strzałka a na
drugim węzeł, nie muszę nawet rysować :). Tylko co to oznacza jak jest to
zero na jednym końcu? Przecież oba piezoelektryki oscylują, a węzeł oznacza
że w tym miejscu amplituda oscylacji jest zerowa.
Pi/2 też może być. Na jednym końcu pręta będzoesz miał zero a na drugim
strzałkę. Narysuj sobie, to Ci się wyjaśni.
--
>
> Pozdrawiam,
>
> A. Grodecki
From: "A.Grodecki" <ag.usun_to_at_nospam_modeltronik.com>
Subject: Re: Krzywa Lissajous - =?ISO-8859-2?Q?okr=B1g_na_oscyloskop?=
Date: Mon, 14 Nov 2005 23:57:24 +0100
Użytkownik Rafał Bujarski napisał:
No ja rozumiem, że dla różnicy faz pi/2 na jednym końcu będzie strzałka a na
drugim węzeł, nie muszę nawet rysować :). Tylko co to oznacza jak jest to
zero na jednym końcu? Przecież oba piezoelektryki oscylują, a węzeł oznacza
że w tym miejscu amplituda oscylacji jest zerowa.
To żależy dokładnie od konstrukcji, jak pręt jest zamocowany. Węzeł może
być wzasadzie w dowolnym miejscu, w takim, że cały układ ma minimum
energii. Będzie to najpewniej punkt mechanicznego zawieszenia rezonatora.
--
Pozdrawiam,
A. Grodecki
From: J.F. <jfox_xnospamx_at_nospam_poczta.onet.pl>
Subject: Re: Krzywa Lissajous - okršg na oscyloskopie, skšd fala stojšca w pręcie?
Date: Wed, 16 Nov 2005 14:36:45 +0100
On Mon, 14 Nov 2005 23:57:24 +0100, A.Grodecki wrote:
Użytkownik Rafał Bujarski napisał:
No ja rozumiem, że dla różnicy faz pi/2 na jednym końcu będzie strzałka a na
drugim węzeł, nie muszę nawet rysować :). Tylko co to oznacza jak jest to
zero na jednym końcu? Przecież oba piezoelektryki oscylują, a węzeł oznacza
że w tym miejscu amplituda oscylacji jest zerowa.
To żależy dokładnie od konstrukcji, jak pręt jest zamocowany. Węzeł może
być wzasadzie w dowolnym miejscu, w takim, że cały układ ma minimum
energii. Będzie to najpewniej punkt mechanicznego zawieszenia rezonatora.
Jest jeszcze jedna kwestia - pret w rezonansie jest ukladem
rezonansowym - a to znaczy ze wychylenie jest przesuniete o
90deg w stosunku do sily wymuszajacej.
W tym przypadku w stosunku do napiecia.
Ale sam jestem ciekaw co tu jest wlasciwa przyczyna.
Po 25-tym bedzie mozna przeczytac rozwiazanie z olimpiady fizycznej -
jest tam identyczne zadanie doswiadczalne.
Hm .. sugeruja tam zeby sobie samemu nakleic przetworniki na pret.
Tak sie zastanawiam jak to niby dziala: gdyby przetwornik zmienial
grubosc - to sprzezenie do metalu byloby bardzo slabe. Wypadaloby
z drugiej strony kawalek solidnej przeciwwagi dokleic.
Te typowe przetworniki z membranka to jesli sie nie myle
zmieniaja dlugosc w poprzek pola - czyli krazek staje sie
wklesly lub wypukly. A skoro tak to generuje dosc ciekawa
fale w precie :-)
No chyba ze pret cienki doklejony do srodka membrany,
a jej brzegi robia za przeciwwage..
J.
From: "Mirek" <mirekmrWYTNIJTO_at_nospam_poczta.onet.pl>
Subject: Re: Krzywa Lissajous - okrąg na oscyloskopie, skąd fala stojąca
Date: 14 Nov 2005 19:30:10 +0100
Proszę o odpowiedź, bo prowadzący nie miał dla mnie czasu,
Wywalić go! Co to za nauczyciel! ;)
Wg mnie sprawa wygląda tak: na przetworniku "napędowym" masz węzeł a na
przetworniku odbiorczym strzałkę. Na oscyloskopie widzisz amplitudę, ponieważ
przebiegu dostarcza generator, a w rzeczywistości przetwornik odkształca się
niewiele "ładując" całą energię w pręt, który mocno oscyluje drugim końcem.
Proponuję Ci małe doświadczenie: weź coś sprężystego do ręki za koniec (linijka,
w moim przypadku akurat wziąłem laskę kleju termoplastycznego) i potrząśnij tym
tak, żby wpadło w rezonans - drugi koniec mocno "majda", a ręka prawie się nie
porusza - już wszystko jasne? ;) W Twoim przypadku mogła być to fala podłużna,
ale zasada jest ta sama.
Mirek.
--
Wysłano z serwisu OnetNiusy: http://niusy.onet.pl