תנודות - היסטוריית גרסאות

נועה ק: /* מהלך הניסוי */

2014-11-23T07:42:36Z

מהלך הניסוי

→ הגרסה הקודמת		גרסה מ־07:42, 23 בנובמבר 2014
שורה 95:		שורה 95:
	כאשר <math>A</math> – אמפליטודה, <math>B</math> – זמן מחזור, <math>C</math> – פאזה מחולקת בתדירות, <math>D</math> – הסטה.		כאשר <math>A</math> – אמפליטודה, <math>B</math> – זמן מחזור, <math>C</math> – פאזה מחולקת בתדירות, <math>D</math> – הסטה.

	כאמור, זמן המחזור של המטוטלת T קטן כאשר אמפליטודת התנודות קטנה.		כאמור, בזויות גדולות, זמן המחזור של המטוטלת T קטן כאשר אמפליטודת התנודות קטנה.

	בנו גרף של זמן המחזור של התנודות כפונקציה של האמפליטודה.		בנו גרף של זמן המחזור של התנודות כפונקציה של האמפליטודה.

	* מהי הסטייה המקסימאלית של זמן המחזור מערך זמן המחזור בזויות קטנות?		* מתוך הגרף מצאו מהי הסטייה המקסימאלית של זמן המחזור שמדדתם, מערך זמן המחזור בזויות קטנות?

	* מצאו מהו התדר העצמי <math>f_0</math> של המערכת עבור זוויות קטנות.		* מצאו מהו התדר העצמי <math>f_0</math> של המערכת עבור זוויות קטנות.

			===אמפליטודת התנודות בשווי משקל ===

			נמצא את התלות של אמפליטודת התנודות בשווי משקל בתדירות הכוח המאלץ. את המדידות בצעו בטווח של <math>f_0-0.1Hz</math> עד <math>f_0+0.1Hz</math> (בקפיצות של 0.01Hz).יש להשתמש בריסון גבוה ולחכות עד דעיכת התנודות העצמיות. את האמפליטודה נמצא ע"י התאמה לsin בדומה לחלק 1.

			הציגו גרף של המשרעת בש"מ כפונקציה של תדירות הכח המאלץ, הסבירו את משמעות התוצאה המתקבלת.

	===תהליכי מעבר ===		===תהליכי מעבר ===
שורה 107:		שורה 113:
	בחלק זה נעקוב אחר תהליכי המעבר המתרחשים תחת כח מאלץ. התחילו את המדידות כאשר המערכת במנוחה. לאחר מכן הפעילו את מחולל האותות המזרים זרם בסליל. תחילה קבעו לכח המאלץ תדר השווה לתדר העצמי של המערכת. ולאחר מכן, הפעילו תדר הנמוך ב-0.05Hz מהתדר העצמי.		בחלק זה נעקוב אחר תהליכי המעבר המתרחשים תחת כח מאלץ. התחילו את המדידות כאשר המערכת במנוחה. לאחר מכן הפעילו את מחולל האותות המזרים זרם בסליל. תחילה קבעו לכח המאלץ תדר השווה לתדר העצמי של המערכת. ולאחר מכן, הפעילו תדר הנמוך ב-0.05Hz מהתדר העצמי.

	בנו גרפים המתארים את ~~הסטיית~~ המטוטלת כפונקציה של הזמן, ודונו במאפיינים של התוצאות.		בנו גרפים המתארים את סטיית המטוטלת כפונקציה של הזמן, ודונו במאפיינים של התוצאות.

	בצעו חלק זה עם חיכוך מגנטי ובהעדרו.		בצעו חלק זה עם חיכוך מגנטי ובהעדרו.

	~~===אמפליטודת התנודות בשווי משקל ===~~

	נמצא את תלות אמפליטודת התנודות בשווי משקל בתדירות הכוח המאלץ. את המדידות בצעו בטווח של <math>f_0-0.1Hz</math> עד <math>f_0+0.1Hz</math> (בקפיצות של 0.01Hz).יש להשתמש בריסון גבוה ולחכות עד דעיכת התנודות העצמיות. את האמפליטודה נמצא ע"י התאמה לsin בדומה לחלק 1.

	~~הציגו גרף של המשרעת בש"מ כפונקציה של תדירות הכח המאלץ, הסבירו את משמעות התוצאה המתקבלת.~~

נועה ק: /* מערכת הניסוי */

2014-11-23T07:37:53Z

מערכת הניסוי

→ הגרסה הקודמת		גרסה מ־07:37, 23 בנובמבר 2014
שורה 74:		שורה 74:
	== מערכת הניסוי ==		== מערכת הניסוי ==

	בניסוי זה נבחן תנודות של מטוטלת. באיור 1 ניתן לראות את מערכת הניסוי, הכוללת מטוטלת, חיישן סיבוב, סליל בעל ליבה מגנטית ומגנט קבוע. את תנודות המטוטלת מודדים באמצעות חיישן תנועה סיבובית (Rotary motion sensor). יש להפעיל את החיישן במצב של רגישות מקסימלית (<math>0.25^o</math>).		בניסוי זה נבחן תנודות של מטוטלת. באיור 1 ניתן לראות את מערכת הניסוי, הכוללת מטוטלת, חיישן סיבוב, סליל בעל ליבה מגנטית ומגנט קבוע. את תנודות המטוטלת מודדים באמצעות חיישן תנועה סיבובית (Rotary motion sensor). יש להפעיל את החיישן במצב של רגישות מקסימלית, 1440 שמשמעותו דיוק של (<math>0.25^o</math>).


	לעירור תנודות המטוטלת נשתמש באינטראקציה של מגנט קבוע עם שדה מגנטי משתנה. בקצה העליון של המטוטלת מחובר מגנט קבוע הנמצא במרכזו של סליל שטוח, דרכו עובר זרם סינוס מ- Signal generator של הממשק. לכן נוצר שדה מגנטי המשתנה בכיוון האנכי לסירוגין. המגנט, המחובר למוט המטוטלת, שואף להיות מכוון לאורך השדה המגנטי של הסליל, ותנועתו גורמת לתנודות המאולצות של המטוטלת. תדירות ~~הזרם בסליל~~ ניתנת לשינוי על ידי שינוי תדירות הזרם בסליל. מבנה המטוטלת מאפשר גם שליטה בחוזק דעיכת התנודות.		לעירור תנודות המטוטלת נשתמש באינטראקציה של מגנט קבוע עם שדה מגנטי משתנה. בקצה העליון של המטוטלת מחובר מגנט קבוע הנמצא במרכזו של סליל שטוח, דרכו עובר זרם סינוס מ- Signal generator של הממשק. לכן נוצר שדה מגנטי המשתנה בכיוון האנכי לסירוגין. המגנט, המחובר למוט המטוטלת, שואף להיות מכוון לאורך השדה המגנטי של הסליל, ותנועתו גורמת לתנודות המאולצות של המטוטלת. תדירות שינוי כיוון השדה ניתנת לשינוי על ידי שינוי תדירות הזרם בסליל. מבנה המטוטלת מאפשר גם שליטה בחוזק דעיכת התנודות.
	את ריסון המטוטלת יוצרים באמצעות מגנט קבוע (ריסון מגנטי).		את ריסון המטוטלת יוצרים באמצעות מגנט קבוע (ריסון מגנטי).

	כיוון שמדובר על אגירת נתונים רבה יש לקבוע את תדירות הדגימה (sample rate) ל- 25Hz.		כיוון שמדובר על אגירת נתונים רבה יש לקבוע את תדירות הדגימה (sample rate) ל- 25Hz.

נועה ק ב־06:56, 30 באוקטובר 2014

2014-10-30T06:56:05Z

→ הגרסה הקודמת		גרסה מ־06:56, 30 באוקטובר 2014
שורה 1:		שורה 1:
			[[קובץ:תנודות.jpg\|שמאל\|250px]]


	תנודה היא שינוי במערכת הנמשך לאורך זמן. תנודות יכולות להיות מחזוריות בקירוב או כאוטיות. תנודות מתרחשות במערכות שונות כגון מטוטלת, גלים, מעגלי RLC ועוד. בניסוי זה נבחן תכונות מטוטלת הנשלטת על ידי כח מאלץ וריסון, ונכיר את תופעת התהודה ותהליכי מעבר.		תנודה היא שינוי במערכת הנמשך לאורך זמן. תנודות יכולות להיות מחזוריות בקירוב או כאוטיות. תנודות מתרחשות במערכות שונות כגון מטוטלת, גלים, מעגלי RLC ועוד. בניסוי זה נבחן תכונות מטוטלת הנשלטת על ידי כח מאלץ וריסון, ונכיר את תופעת התהודה ותהליכי מעבר.

נועה ק: /* מערכת הניסוי */

2014-10-22T11:10:30Z

מערכת הניסוי

→ הגרסה הקודמת		גרסה מ־11:10, 22 באוקטובר 2014
שורה 80:		שורה 80:

	[[קובץ:מטוטלת.png\|300px\|מרכז\|מסגרת\|איור 1 - מערכת הניסוי]]		[[קובץ:מטוטלת.png\|300px\|מרכז\|מסגרת\|איור 1 - מערכת הניסוי]]


	== מהלך הניסוי ==		== מהלך הניסוי ==

נועה ק: /* אמפליטודת התנודות בשווי משקל */

2014-10-21T11:48:02Z

אמפליטודת התנודות בשווי משקל

→ הגרסה הקודמת		גרסה מ־11:48, 21 באוקטובר 2014
שורה 110:		שורה 110:
	===אמפליטודת התנודות בשווי משקל ===		===אמפליטודת התנודות בשווי משקל ===

	נמצא את תלות אמפליטודת התנודות בשווי משקל בתדירות הכוח המאלץ. את המדידות בצעו בטווח של <math>f_0 – 0.~~1 Hz~~</math>		נמצא את תלות אמפליטודת התנודות בשווי משקל בתדירות הכוח המאלץ. את המדידות בצעו בטווח של <math>f_0-0.1Hz</math> עד <math>f_0+0.1Hz</math> (בקפיצות של 0.01Hz).יש להשתמש בריסון גבוה ולחכות עד דעיכת התנודות העצמיות. את האמפליטודה נמצא ע"י התאמה לsin בדומה לחלק 1.
	עד <math>f_0 + 0.1</math> (בקפיצות של 0.01Hz).יש להשתמש בריסון גבוה ולחכות עד דעיכת התנודות העצמיות. את האמפליטודה נמצא ע"י התאמה לsin בדומה לחלק 1.

	הציגו גרף של המשרעת בש"מ כפונקציה של תדירות הכח המאלץ, הסבירו את משמעות התוצאה המתקבלת.		הציגו גרף של המשרעת בש"מ כפונקציה של תדירות הכח המאלץ, הסבירו את משמעות התוצאה המתקבלת.

נועה ק: /* אמפליטודת התנודות בשווי משקל */

2014-10-21T11:42:04Z

אמפליטודת התנודות בשווי משקל

→ הגרסה הקודמת		גרסה מ־11:42, 21 באוקטובר 2014
שורה 110:		שורה 110:
	===אמפליטודת התנודות בשווי משקל ===		===אמפליטודת התנודות בשווי משקל ===

	נמצא את תלות אמפליטודת התנודות בשווי משקל בתדירות הכוח המאלץ. את המדידות בצעו בטווח של <math>f_0 – 0.1 Hz</math> עד <math>f_0 + 0.1</math> (בקפיצות של 0.01Hz).יש להשתמש בריסון גבוה ולחכות עד דעיכת התנודות העצמיות. את האמפליטודה נמצא ע"י התאמה לsin בדומה לחלק 1.		נמצא את תלות אמפליטודת התנודות בשווי משקל בתדירות הכוח המאלץ. את המדידות בצעו בטווח של <math>f_0 – 0.1 Hz</math>
			עד <math>f_0 + 0.1</math> (בקפיצות של 0.01Hz).יש להשתמש בריסון גבוה ולחכות עד דעיכת התנודות העצמיות. את האמפליטודה נמצא ע"י התאמה לsin בדומה לחלק 1.

	הציגו גרף של המשרעת בש"מ כפונקציה של תדירות הכח המאלץ, הסבירו את משמעות התוצאה המתקבלת.		הציגו גרף של המשרעת בש"מ כפונקציה של תדירות הכח המאלץ, הסבירו את משמעות התוצאה המתקבלת.

נועה ק: /* מהלך הניסוי */

2014-10-21T11:40:53Z

מהלך הניסוי

→ הגרסה הקודמת		גרסה מ־11:40, 21 באוקטובר 2014
שורה 93:		שורה 93:

	כאמור, זמן המחזור של המטוטלת T קטן כאשר אמפליטודת התנודות קטנה.		כאמור, זמן המחזור של המטוטלת T קטן כאשר אמפליטודת התנודות קטנה.

	בנו גרף של זמן המחזור של התנודות כפונקציה של האמפליטודה.		בנו גרף של זמן המחזור של התנודות כפונקציה של האמפליטודה.

שורה 106:		שורה 107:

	בצעו חלק זה עם חיכוך מגנטי ובהעדרו.		בצעו חלק זה עם חיכוך מגנטי ובהעדרו.

			===אמפליטודת התנודות בשווי משקל ===

			נמצא את תלות אמפליטודת התנודות בשווי משקל בתדירות הכוח המאלץ. את המדידות בצעו בטווח של <math>f_0 – 0.1 Hz</math> עד <math>f_0 + 0.1</math> (בקפיצות של 0.01Hz).יש להשתמש בריסון גבוה ולחכות עד דעיכת התנודות העצמיות. את האמפליטודה נמצא ע"י התאמה לsin בדומה לחלק 1.

			הציגו גרף של המשרעת בש"מ כפונקציה של תדירות הכח המאלץ, הסבירו את משמעות התוצאה המתקבלת.

נועה ק: /* מדידת תלות התדירות במשרעת */

2014-10-21T11:34:26Z

מדידת תלות התדירות במשרעת

→ הגרסה הקודמת		גרסה מ־11:34, 21 באוקטובר 2014
שורה 95:		שורה 95:
	בנו גרף של זמן המחזור של התנודות כפונקציה של האמפליטודה.		בנו גרף של זמן המחזור של התנודות כפונקציה של האמפליטודה.

	מהי הסטייה המקסימאלית של זמן המחזור מערך זמן המחזור בזויות קטנות?		* מהי הסטייה המקסימאלית של זמן המחזור מערך זמן המחזור בזויות קטנות?

	מצאו מהו התדר העצמי <math>f_0</math> של המערכת עבור זוויות קטנות.		* מצאו מהו התדר העצמי <math>f_0</math> של המערכת עבור זוויות קטנות.

			===תהליכי מעבר ===

			בחלק זה נעקוב אחר תהליכי המעבר המתרחשים תחת כח מאלץ. התחילו את המדידות כאשר המערכת במנוחה. לאחר מכן הפעילו את מחולל האותות המזרים זרם בסליל. תחילה קבעו לכח המאלץ תדר השווה לתדר העצמי של המערכת. ולאחר מכן, הפעילו תדר הנמוך ב-0.05Hz מהתדר העצמי.

			בנו גרפים המתארים את הסטיית המטוטלת כפונקציה של הזמן, ודונו במאפיינים של התוצאות.

			בצעו חלק זה עם חיכוך מגנטי ובהעדרו.

נועה ק: /* מדידת תלות התדירות במשרעת במטוטלת חופשית */

2014-10-21T11:25:52Z

מדידת תלות התדירות במשרעת במטוטלת חופשית

→ הגרסה הקודמת		גרסה מ־11:25, 21 באוקטובר 2014
שורה 84:		שורה 84:
	== מהלך הניסוי ==		== מהלך הניסוי ==

	===מדידת תלות התדירות במשרעת ~~במטוטלת חופשית~~===		===מדידת תלות התדירות במשרעת ===

	כדי להתחיל את תנועת המטוטלת יש להחזיק אותה בזווית גדולה (''ללא כוח מרסן וללא כוח מאלץ'') ולשחרר. כדי למצוא את מאפייני התנודות כמו משרעת ותדר, נמדוד באמצעות המחשב את תנודות המטוטלת במשך 10 שניות. נעצור את המדידה למשך 10 שניות ולאחר מכן נמדוד שוב את תנודות המטוטלת למשך כ- 20 שניות וחוזר חלילה – כך שיאגרו כ-20 מדידות במשך דעיכת התנודות של המטוטלת (אם יש צורך ניתן לבצע גם הפסקות ארוכות יותר בין המדידות).		כדי להתחיל את תנועת המטוטלת יש להחזיק אותה בזווית גדולה (''ללא כוח מרסן וללא כוח מאלץ'') ולשחרר. כדי למצוא את מאפייני התנודות כמו משרעת ותדר, נמדוד באמצעות המחשב את תנודות המטוטלת במשך 10 שניות. נעצור את המדידה למשך 10 שניות ולאחר מכן נמדוד שוב את תנודות המטוטלת למשך כ- 20 שניות וחוזר חלילה – כך שיאגרו כ-20 מדידות במשך דעיכת התנודות של המטוטלת (אם יש צורך ניתן לבצע גם הפסקות ארוכות יותר בין המדידות).
שורה 92:		שורה 92:
	כאשר <math>A</math> – אמפליטודה, <math>B</math> – זמן מחזור, <math>C</math> – פאזה מחולקת בתדירות, <math>D</math> – הסטה.		כאשר <math>A</math> – אמפליטודה, <math>B</math> – זמן מחזור, <math>C</math> – פאזה מחולקת בתדירות, <math>D</math> – הסטה.

	כאמור, זמן המחזור של המטוטלת T ~~גדל~~ כאשר אמפליטודת התנודות ~~גדלה~~.		כאמור, זמן המחזור של המטוטלת T קטן כאשר אמפליטודת התנודות קטנה.
	עבור ~~מטוטלת פשוטה ניתן להציג תלות זו כסדרה:~~		בנו גרף של זמן המחזור של התנודות כפונקציה של האמפליטודה.

			מהי הסטייה המקסימאלית של זמן המחזור מערך זמן המחזור בזויות קטנות?

			מצאו מהו התדר העצמי <math>f_0</math> של המערכת עבור זוויות קטנות.

נועה ק: /* תנודות מרוסנות */

2014-10-21T11:15:57Z

תנודות מרוסנות

→ הגרסה הקודמת		גרסה מ־11:15, 21 באוקטובר 2014
שורה 42:		שורה 42:

	תלות זו ניתן להציג כסדרה:		תלות זו ניתן להציג כסדרה:
	<math>{T \over T_0}=1\over 4\sin^2({ \theta _m \over 2})+9\over 64\sin^4({ \theta _m \over 2})... </math>		<math>{T \over T_0}={1 \over 4}\sin^2({ {\theta _m \over 2}})+{9 \over 64} \sin^4({ \theta _m \over 2})... </math>

	כאשר <math>\theta _m</math> היא משרעת התנודה במעלות.		כאשר <math>\theta _m</math> היא משרעת התנודה במעלות.