×

Tämä on käyttäjän Marko Mäenpää suunnitelma. Osa kurssia Aallot ja valo.

Värähdysliike

Opiskelijan ohje

Oppilastyö1: Värähtely

Rakenna opettajata saamasi työkortin mukainen värähtelijä ja suorita työ kortin ohjeen mukaan ja täytä kortti. Jousia on kahdenlaisia. Tee ensin toisella ja kirjaa ylös oliko jousi jäykempi vai löysempi ja sitten toisella.

Oppilastyö2: Sydämen värähdysaika

Määritä sydämen värähdysaika ja syketaajuus

Välineet: sekuntikello

Työohje:

Kirjoita vihkoosi työn otsikko, tavoite ja välineet

Työn suoritus

1. Mittaa montako kertaa sydämesi lyö minuutissa ja kirjaa tulos vihkoosi.

2. Lakse sydämesi sykkeen värähdysaika. Kirjoita lasku ja vastaus vihkoosi.

3. Laske sydämesi syketaajuus.

Oppilastyö3: Heilurin heilahdusaika

Tutkitaan massan  ja heilurin varren pituuden vaikutusta heilurin heilahdusaikaan.

Kiroita työn otsikko, tavoite ja välineet vihkoosi.

Keskustele parisi kanssa siitä miten massa ja varren pituus vaikuttavat milestäsi heilurin heilahdusaikaan ja kirjoita oletuksesi vihkoon. 

Mittausten suorituksen jälkeen kirjoita taulukon alle vastaukset tutkimuskysymyksiin. 


Välineet: statiivi, puristin, ripustuskoukku, lankaa, mittanauha, punnuksia (50 g, 100 g), sekuntikello

Työn suoritus: Tutki a) heilurin pituuden b) heilurin päähän kiinnitetyn punnuksen massan vaikutusta heilandusaikaan. Tee tuloksista taulukko vihkoosi (jokainen tekee oman taulukon).

Heilurin varren 

pituus [cm]

m=50g

heilahdusaika [s]

(10heilahdusta)

m=100g

heilahdusaika [s]

(10heilahdusta)

m=150g

heilahdusaika [s]

(10heilahdusta)

n.70cm aika 10 /aika 1    
lyhennä n.10cm      
lyhennä n.10cm      
lyhennä n.10cm      

 

1. Rakenna kuvan mukainen heiluri. Mittaa heilurin pituudeksi
n. 70 cm ja aloita käyttämällä 50 g:n punnusta.

2. Poikkeuta heiluri tasapainoasemastaan. ( Ei tarvitse nostaa vaakasuoraan;)

3. Mittaa kymmeneen heilandukseen kulunut aika.

4. Laske yhteen heilandukseen kulunut heilandusaika.

5. Lisää 50g massaa ja toista mittaus 100g ja 150g massoilla.

6. Muuta heilurin pituutta (tee uusi solmu ja lenkki siten, että naru lyhenee noin 10cm. Mittaa narun eli heilulrin varren uusi pituus ja merkitse se taulukkoon) ja toista kaikki mittaukset.


Miten heilurin pituus vaikuttaa heilurin heilahdusaikaan?

Miten heilurin päähän kiinnitetyn punnuksen massa vaikuttaa heilurin heilandusaikaan?

 

Vihkomuistiinpanot

Värähtely

-Säännöllisesti toistuvaa edestakaista liikettä.

-Yksi värähdys on liike ääriasennosta toiseen JA takaisin.

-Värähdysaika on yhteen värähdykseen kulunut aika.

Taajuus f (frekvenssi, frequency)

-ilmoittaa kuinka monta värähdystä tapahtuu sekunnissa.

-taajuuden f yksikkö on hertsi (Hz =1/s).

esim1.

Heilurin värähdysaika on T=2s. Taajuus f lasketaan 

f=1/T eli f=1/2s eli 0,5 Hz. 

Esim2: Ääniaallon taajuus on 400 Hz. Sen värähdysaika lasketaan

T=1/f eli 1/400Hz =0,0025s

Luku kerrottuna omalla käänteisluvullaan antaa aina ykkösen.

a:n käänteisluku on 1/a eli a*1/a=a/a=1

Taajuus on värähdysajan käänteisluku, joten se voidaan laskea helposti jakamalla ykkönen värähdysajalla f=1/T. Vastaavasti värähdysaika voidaan laskea taajuudesta T=1/f, koska tietenkin myös värähdysaika on taajuuden käänteisluku.