Malguki- eta partikula-multzo baten bibrazio-modu normalak

prev.gif (1231 bytes)home.gif (1232 bytes)next.gif (1211 bytes)

Oszilazioak

Osziladore akoplatuak
Bi akoplatuta
Hiru akoplatuta
Katea monoatomikoa
marca.gif (847 bytes)Bibrazioen
modu normalak
Katea diatomikoa
Bi malgukitan
eskegitako hagatxoa
Wilberforce pendulua
Pendulu bikoitza
Malguki-Pendulua
Oszilazioetatik
uhinetara
Luzera ezberdineko
pendulu ez akoplatuak
Bi partikulaz osatutako sistema

Hiru partikulaz osatutako sistema

N partikulaz osatutako sistema

Saiakuntza

Erreferentzia

 

Orri honetan bibrazio-modu normalak kalkulatuko ditugu, m masa bereko partikula-segida batean, malgukien bidez lotuta, eta malgukien konstanteak  k, g, k, g, … irudiak erakusten dituenak bezala.

 

Bi partikulaz osatutako sistema

Higiduraren ekuazioak:

Bila ditzagun itxura honetako soluzioak:

x1=A1cos(ωt), x2=A2cos(ωt)

Matrize gisa, ekuazio-sistema hori honela idazten da:

Bibrazio-modu normalen maiztasunak (ω2) matrize karratu horren balio propioak dira eta bektore propioak bibrazio-modu normalen anplitudeak:

Balio propioak, ω2

Bektore propioak

(A11, A11)

(A12, -A12)

Azkenik, A11 eta A12 koefizienteak hasierako baldintzetatik determinatzen dira, alegia, t=0 aldiunean, bi partikulen posizioak x10 eta x20 dira.

Hiru partikulaz osatutako sistema

Higiduraren ekuazioak:

Bila ditzagun itxura honetako soluzioak:

x1=A1cos(ωt), x2=A2cos(ωt), x3=A3cos(ωt)

Matrize gisa, ekuazio-sistema hori honela idazten da:

Balio propioak, ω2

Bektore propioak

Azkenik, A11, A12 eta A13 koefizienteak hasierako baldintzetatik determinatzen dira, alegia, t=0 aldiunean, hiru partikulen posizioak x10 , x20 eta x30 dira.

N partikulaz osatutako sistema

Ondoko matrize simetrikoaren balio propioak eta bektore propioak kalkulatu behar dira, esate baterako Jacobi-ren prozedura erabiliz.

 

Saiakuntza

Finkotzat hartu dira:

  • Partikulen masak, m=1 kg

  • Malguki bakoitien (urdinen) konstante elastikoa, k=1N/m

Eta aukeran idatz daitezke:

  • Partikula-kopurua(>2), N , dagokion kontrolean idatziz.

  • Malguki bikoitien (gorrien) konstantea (0.5-2), g, dagokion kontrolean idatziz.

Berria botoia sakatu.

Lehenik, partikula-multzoa bibratzen ikusten da, lehen bibrazio-modu normalean. Goiko eta ezkerreko erpinean maiztasun angeluarra idatziz erakusten da: ω1.

Hurrengoa>> izeneko botoia sakatuz hurrengo bibrazio-modu normala ikusten da,  ω2, eta behin eta berriz sakatuz, ω3 4 , … etab.

Aurrekoa<< izeneko botoia sakatuz aurreko bibrazio-modu normala ikusten da.

Modu normalen kopurua eta partikula-kopurua beti dira berdinak. Leihatilaren ezkerraldeko testu-zutabean, programak bibrazio-moduen maiztasunak idazten ditu.

Azkenean, Grafikoa botoia sakatuz, bibrazio-moduen maiztasunak adierazten dira ordenaren arabera.

 

Erreferentzia

Lévesque L. Revisiting the coupled-mass system and analogy with a simple band gap structure. Eur. J. Phys. 27 (2006) pp. 133-145