ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΕΙΣ ΠΕΙΡΑΜΑΤΩΝ

Ταλαντώσεις - Κυματική

ΜΕΓΕΘΗ ΠΟΥ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΖΟΥΝ ΜΙΑ ΤΑΛΑΝΤΩΣΗ

Απλό εκκρεμές με τα διανύσματα των δυνάμεων και της ταχύτητας

Σκοπός της προσομοίωσης είναι η μελέτη της ταλάντωσης που εκτελεί το απλό εκκρεμές.
Το πρόγραμμα δίνει την δυνατότητα να μελετηθεί η ταλάντωση που εκτελεί το απλό εκκρεμές όταν μεταβάλλουμε το μήκος του, την αρχική του γωνία , την αρχική του ταχύτητα  και την επιτάχυνση της βαρύτητας. 
Στην προσομοίωση βλέπουμε κάθε χρονική στιγμή την κίνηση που εκτελείται ενώ ταυτόχρονα  δείχνονται και οι τιμές του χρόνου t που κινείται το εκκρεμές, της γωνίας του θ σε σχέση με την κατακόρυφο, της ταχύτητας υ του σώματος, ο αριθμός Ν των επαναλήψεων  καθώς και η τιμή της περιόδου Τ.
Οι τιμές της γωνίας είναι θετικές όταν το εκκρεμές είναι δεξιά από την κατακόρυφη  θέση και αρνητικές όταν είναι αριστερά.
Οι τιμές της ταχύτητας υ, που παριστάνεται με το κόκκινο βέλος,  είναι θετικές όταν το εκκρεμές κινείται από τα αριστερά προς  είναι δεξιά και αρνητικές όταν κινείται από δεξιά προς αριστερά. Επίσης η ταχύτητα παίρνει μέγιστη τιμή όταν το εκκρεμές διέρχεται από το κατώτερο σημείο της τροχιάς του και μηδενική τιμή στα δύο άκρα (ανώτερα σημεία) της τροχιάς.
Επίσης δείχνονται και οι δύο δυνάμεις  που ασκούνται στο μικρό σώμα.
α) Η τάση του νήματος πού αντιστοιχεί στο βέλος με μπλε χρώμα.
β) Το βάρος του σώματος πού αντιστοιχεί στο βέλος με καφέ χρώμα.
Η δύναμη της τάσης γίνεται μέγιστη στο κατώτερο σημείο της τροχιάς και ελάχιστη στα ανώτερα σημεία της τροχιάς.
Το δύναμη του βάρους είναι πάντα κατακόρυφη και σταθερή.
Με πράσινο και κυανό χρώμα είναι οι δύο συνιστώσες του βάρους. Η συνιστώσα με το πράσινο είναι κάθετη στη διεύθυνση της κίνησης (ακτινική συνιστώσα) και η συνιστώσα  με το κυανό παράλληλη με τη διεύθυνση της κίνησης, (εφαπτομενική συνιστώσα).
Παρατηρούμε ότι η κάθετη συνιστώσα  είναι πάντα μικρότερη της τάσης του νήματος εκτός  από τα άκρα της τροχιάς.  Η διαφορά της τάσης και της κατακόρυφης συνιστώσας του βάρους είναι η κεντρομόλος δύναμη πάνω στο σώμα που το περιστρέφει.
Η παράλληλη στην κίνηση συνιστώσα του βάρους (με κυανό χρώμα) γίνεται μέγιστη στα ανώτερα σημεία της τροχιάς και μηδέν στο κατώτερο σημείο. Έχει ίδια φορά με την κίνηση όταν το σώμα κατέρχεται, οπότε επιταχύνεται και αντίθετη όταν ανέρχεται, οπότε επιβραδύνεται. Η δύναμη αυτή ρυθμίζει την τιμή της ταχύτητας του εκκρεμούς.
 
Συμπέρασμα από την εκτέλεση του πειράματος
Με το πείραμα κατανοείται η  ταλάντωση που εκτελεί το απλό εκκρεμές