
Sönümlü Harmonik Hareket Deneyi
Sönümlü Harmonik Hareket Deneyi
Hava masası üzerinde gerçekleşen salınım, sürtünmenin ve diğer dış etkenlerin etkisini azaltarak daha temiz veriler elde edilmesini sağlar. Deneyde sistemin zamanla enerjisini kaybederek sönümlü bir davranış sergilemesi gözlemlenir ve farklı sönüm oranları karşılaştırılır. Böylece rezonans, kritik sönüm ve salınımlı sistemlerin kararlılık koşulları hakkında bilgi edinilir.
Dalga, madde içinde ve/veya boşlukta yayılan titreşimlerdir. Mekanik dalgalar sadece madde içinde yayılır ve enine ya da boyuna olabilir. Enine dalgalarda parçacıklar dalga yönüne dik hareket ederken, boyuna dalgalarda paralel hareket eder. Katı cisimlerde her iki dalga tipi de yayılabilir.
Gergin ipteki dalgaların özellikleri genlik, dalga boyu ve frekansa bağlıdır. Dalga hızı, ipi geren kuvvet ve yoğunluğa bağlıdır. Zıt yönlü aynı genlik ve frekanstaki dalgalar üst üste binerek duran dalgalar oluşturabilir. Duran dalgalarda düğüm noktaları genliğin sıfır, karın noktaları ise maksimum olduğu yerlerdir. İki ucu sabit ipte rezonans frekanslarında duran dalgalar oluşur.
Ses dalgaları havada boyuna dalgalardır ve basınç değişimlerine neden olur. Bu dalgalar da üst üste binerek duran dalga oluşturabilir.
Basit harmonik hareket, bir cismin denge konumu etrafında periyodik olarak salınmasıdır. Bu hareketin denklemi genlik, açısal frekans ve faz sabitine bağlıdır. Periyot, cismin ardışık aynı fazda olduğu iki zaman arasındaki farktır. Frekans ise birim zamanda yapılan tam salınım sayısıdır. Frekans ve periyot arasındaki ilişki sabittir ve doğal frekans, sistemin yay sabiti ve kütlesine bağlıdır.
Sönümlü harmonik hareket, sürtünme kuvvetlerinin etkisiyle genliğin zamanla azalmasıdır. Hava sürtünmesi gibi bir etken hareket denklemini değiştirir ve genlik üstel olarak küçülür. Salınım zamanla sona erer ve sönüm miktarı açısal frekansı etkiler. Sönüm frekansı doğal frekanstan küçüktür.