jtiili.pdf, 1797 kB
jtiili.pdf, 1797 kB
jtiili.pdf, 1797 kB
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
21<br />
6. Erilaisten systeemien ominaisvärähtelyjä<br />
6.1. Jousi-punnussysteemien ominaisvärähtelyt<br />
Ensimmäinen värähtelyjen hahmottavaan lähestymiseen liittyvä demonstraatio,<br />
jossa tarvitaan tarkasti tietyllä taajuudella tuotettua värähdysliikettä on erilaisten<br />
jousi-punnussysteemien värähtelyt. Tällaisten systeemien ominaisvärähtelyjen demonstroiminen<br />
mekaanista värähtelijää hyväksi käyttäen on tärkeää. Jos systeemi<br />
saatetaan pakkovärähtelyyn käsin, ei pakkovärähtelyn taajuus pysy vakiona vaan ihminen<br />
säätää sen taajuutta aistinvaraisesti havaittavan pienen positiivisen takaisinkytkennän<br />
ansiosta. Värähtelijän synnyttämät värähtelyt ovat tarkasti tietyntaajuisia.<br />
Tällöin punnussysteemin ominaistaajuudet ovat määritettävissä hyvinkin tarkasti.<br />
Punnussysteemin käyttäytyminen ominaistaajuuden molemmin puolin ominaistaajuuden<br />
lähellä tulee myös helpommin havaittavaksi. Värähtelijä värähtelee koko ajan<br />
samalla pienellä amplitudilla. Tällöin punnusten resonanssi-ilmiö on paljon vakuuttavampi<br />
kuin käytettäessä systeemiä käsin. Resonanssissa punnusten värähtelyjen<br />
amplitudi on huomattavasti värähtelijän aiheuttaman pakkovärähtelyn amplitudia<br />
suurempi kun taas käsin aiheutetut pakkovärähtelyjen amplitudi on helposti lähes<br />
samansuuruinen punnusten värähtelyjen amplitudin kanssa. Käsin aiheutettuna tämä<br />
demonstraatio toimii kuitenkin kvalitatiivisen tason demonstraationa, jonka tavoitteena<br />
on vain osoittaa systeemin ominaisvärähtelyn muodot.<br />
Tutkitut systeemit:<br />
Käytetään ensin kahta samanmassaista punnusta (m = 50 g)<br />
ja kolmea keskenään samanlaista löysähköä jousta Tämä<br />
punnussysteemi laitetaan riippumaan pitkästä statiivista,<br />
kuva 14. Jousien ja punnusten väliset liitokset vahvistettiin<br />
ennen demonstraation toteuttamista nippusiteillä. Näin<br />
systeemi pysyy koossa vaikka värähtelyjen amplitudi kasvaisi<br />
suureksi. Värähtelijän ohjaussignaali otettiin Philip<br />
Harrisin power signal generator - signaaligeneraattorista.<br />
Tässä generaattorissa on herkempi taajuuden säätö halutulla<br />
taajuusalueella ja punnussysteemi on näin helpompi saada<br />
resonanssiin. Värähtelijän taajuuden mittaamiseksi mitattiin<br />
värähtelijään syötettävän signaalin taajuus digitaalisen<br />
muistioskilloskoopin Tektronix TDS 210 taajuudenmittaustoiminnolla.<br />
Laitteella voidaan mitata signaalin taajuus<br />
millihertsin resoluutiolla.<br />
Säädettiin värähtelijään syötettävän signaalin taajuutta.<br />
Punnussysteemi värähteli kauttaaltaan tahdissa kahdella<br />
eri taajuudella, 1,14 Hz ja 2,06 Hz. Tällöin punnussysteemin<br />
vätähtelyjen muodot olivat:<br />
1. Molemmat punnukset liikkuvat samaan suuntaan.<br />
2. Punnukset liikkuvat vastakkaisiin suuntiin.<br />
Kuva 14.
Change language