Utjecaj vibracija na čovjeka
U našem tijelu je organ čije titranje predstavlja jedan od simbola života.
Koji je to organ?
U našem tijelu je organ čije titranje označava život.
Koji je to organ?
Koji još organi ljudskog tijela rade na principu titranja?
Primjer složenog titranja je rad srca.
Istražite kako funkcionira titranje srca.
Kako se regulira rad srca?
Što utječe na njegov ritam?
Kako se zove medicinska pretraga kojim se bilježi rad srca?
Koji još organi ljudskog tijela rade na principu titranja?
Pored poželjnih vibracija, kao što su one u radu ljuskog tijela (srce, glasnice, dijelovi srednjeg i unutarnjeg uha) i različitih uređaja (mikser, centrifuga, sat, pneumatski čekić...), često se javljaju i neželjene vibracije. Titranjem se pretvara i prenosi energija tako da u nekim slučajevima, posebno kod rezonancija, dolazi do oštećenja različitih struktura. Česte posljedice neželjenih vibracija imamo u građevini i arhitekturi, ali i u uređajima kao što su turbine, pumpe, avioni...
Znanstvenici i inženjeri nastoje riješiti neželjene vibracije tako da ih prigušuju.
Poželjne vibracije u radu ljudskog tijela su titranje srca, glasnica, dijelovi srednjeg i unutarnjeg uha.
Pored njih i različitih uređaja (mikser, centrifuga, sat, pneumatski čekić...) često se javljaju i neželjene vibracije.
Titranjem se pretvara i prenosi energija. Stoga u nekim slučajevima dolazi do oštećenja različitih struktura.
To se događa posebno kod rezonancija.
Česte posljedice neželjenih vibracija imamo u:
- građevini
- arhitekturi
- u uređajima (turbine, pumpe, avioni...)
Znanstvenici i inženjeri nastoje riješiti neželjene vibracije tako da ih prigušuju.
Uporaba prigušenja
Kako bi se smanjio otklon zgrade kod njihanja uzrokovanog seizmičkim pojavama ili vremenskim neprilikama, koriste se različiti prigušivači. Česti primjer su prigušivači s dodanom masom, tvz. maseni prigušivači. Kada se zgrada njiše u jednom smjeru, prigušivač ide u drugom i tako smanjuje amplitudu njihanja zgrade.
Burj Khalifa najviša je građevina na svijetu, visine 828 metara. Njezin oblik dizajniran je kako bi se smanjio utjecaj vjetra. Ipak, najviši dijelovi se njišu s pomakom i do 2 metra.
Različiti prigušivači koriste se kako bi se smanjio otklon zgrade kod njihanja uzrokovanog seizmičkim pojavama ili vremenskim neprilikama.
Česti primjer su prigušivači s dodanom masom, tvz. maseni prigušivači.
Kada se zgrada njiše u jednom smjeru, prigušivač ide u drugom smjeru.
Tako smanjuje amplitudu njihanja zgrade.
Burj Khalifa najviša je građevina na svijetu.
Visine je 828 metara.
Njezin oblik dizajniran je kako bi se smanjio utjecaj vjetra.
Ipak, najviši dijelovi njišu se s pomakom do 2 metra.
Kako bi se smanjio otklon kod njihanja koriste se tvz. maseni prigušivači.
To su njihala s velikim kuglama.
Kada se zgrada njiše u jednom smjeru, prigušivač ide u drugom smjeru.
Tako smanjuje amplitudu njihanja zgrade.
Primjer zgrade s masenim prigušivačem je Taipei 101 u Taiwanu, visine 506 metara. Stabilnost zgrade narušavaju česti tajfuni i potresi. Kako bi se zgradu stabiliziralo, ugrađen je maseni prigušivač.
Primjer zgrade s masenim prigušivačem je Taipei 101 u Taiwanu, visine 506 metara.
Stabilnost zgrade narušavaju česti tajfuni i potresi.
Kako bi se stabiliziralo zgradu ugrađen je maseni prigušivač.
Zašto vojska ne maršira preko mosta?
Pojava rezonancije odgovorna je i za urušavanje visećeg mosta u Broughtonu pored Manchestera, 1831. godine. Do urušavanja je došlo kada je kolona vojnika preko mosta marširala. Vojska je stvarala periodičnu silu visoke amplitude čija je frekvencija bila jednaka prirodnoj frekvenciji mosta. Nastala je rezonancija i velike vibracije zbog kojih se most raspao.
Pojava rezonancije odgovorna je i za urušavanje visećeg mosta.
U Broughtonu pored Manchestera, 1831. godine, došlo je do urušavanja visećeg mosta.
Tada je kolona vojnika marširala preko mosta.
Vojska je stvarala periodičnu silu visoke amplitude.
Frekvencija peiodične sile bila jednaka (=) prirodnoj frekvenciji mosta.
Nastala je rezonancija i velike vibracije zbog kojih se most raspao.
Pokus
Prigušuje li zrak titranje opruge?
Ako oprugu istegnete do nekog položaja tako da harmonijski titra u vertikalnoj ravnini, istražimo što se događa s amplitudom tijekom vremena. Pribor: opruga, uteg, mjerna vrpca, štoperica, karton.
Oprugu istegnemo do nekog položaja tako da harmonijski titra u vertikalnoj ravnini.
Istražimo što se događa s amplitudom tijekom vremena.
Pribor: opruga, uteg, mjerna vrpca, štoperica, karton.
1) Na oprugu stavimo tijelo mase [latex]m[/latex], istegnemo ju do nekog položaja i pustimo titrati. Koliko traje period titranja? Koliko dugo tijelo titra? Skicirajte graf ovisnosti amplitude o vremenu.
1) Na oprugu stavimo tijelo mase [latex]\bm m[/latex].
Istegnemo ju do nekog položaja.
Pustimo titrati.
Koliko traje period titranja?
Koliko dugo tijelo titra?
Skicirajte graf ovisnosti amplitude o vremenu.
2) Oko utega stavimo karton promjera npr. [latex]30\operatorname{cm}[/latex]. Istegnemo oprugu do istog položaja kao u prvom dijelu i pustimo titrati. Koliko traje period titranja? Koliko dugo tijelo titra? Skicirajte graf ovisnosti amplitude o vremenu.
Napomena: titranje opreme možete snimati mobitelom i na osnovu snimke istražiti tražene varijable titranja.
2) Oko utega stavimo karton npr. promjera [latex]\bm{30\operatorname{cm}}[/latex].
Istegnemo oprugu do istog položaja kao u prvom dijelu.
Pustimo titrati.
Koliko traje period titranja?
Koliko dugo tijelo titra?
Skicirajte graf ovisnosti amplitude o vremenu.
Napomena:
titranje opreme možete snimati mobitelom. Na osnovu snimke možete istražiti tražene varijable titranja.