PHYS-A0110 - Yliopistofysiikan perusteet (TFM), Luento-opetus, 4.9.2023-13.10.2023

Kurssin viimeisellä luennolla käsittelemme ajettua vaimenevaa värähtelijää. Keskeisiä käsitteitä mitä tulee vastaan on vaihe-ero ja resonanssi. Alustuksena aiheeseen katso MIT:n lyhyt demonstraatio ajetusta harmonisesta värähtelijästä:

(Videota ei pysty upottamaan tähän mutta menemällä yo. linkistä, tai kopioimalla osoite tästä: https://www.youtube.com/watch?v=aZNnwQ8HJHU pääsette youtubeen katsomaan videon.)

Videolla esitettiin hyvin ajavan voiman ja värähtelijän liikkeen vaihe-eron yhteys niiden taajuuseroon: jos ajavan voiman taajuus on värähtelijän ominaistaajuutta pienempi ovat värähdykset samassa vaiheessa. Toisalta jos ajavan voiman taajuus on suurempi kuin värähtelijän ominaistaajuus tapahtuu värähdykset vastakkaisessa vaiheessa (toinen menee ylös kun toinen menee alas ja toisinpäin). Resonanssissa vaihe-ero ajavan voiman ja värähtelijän välillä on \pi/2. Perehdymme näihin vaihe-eroihin myös luennolla.

Katso myös Harvardin demonstraatio käänteisestä ajetusta heilurista

Viikon laskuharjoitustehtävät käsittelevätkin juuri tätä koeasetelmaa. Harvardin sivuilla oli demonstraatioon kommentti: "This demo is so elegantly simple and its behavior goes against all expectation. In addition to its obvious demonstration purpose... it can be used as an analog in understanding such diverse phenomena as the theory of accelerators (strong focusing), inertial confinement, magneto-plasma confinement, rf plasma confinement, liquid confinement in inverted vessels, long-distance laser beam transmission (periodic focusing and defocusing with gas lenses analogous to accelerator strong focusing), containment of charged particles, and quadrupole mass filters."

Ei varsinaista kysymystä tässä kurssin viimeisessä esitehtävässä mutta onko sinulla mielessä kysymyksiä?