نوسانات فنر

بسامد نوسان فنر
به نظر شما بسامد نوسان جسم متصّل به فنر به چه عواملی بستگی دارد؟
اگر جرم زیاد شود، بسامد نوسان فنر چه تغییری می‌کند؟
اگر فنر ضعیفی به جسم وصل گردد بسامد نوسان زیاد می‌شود یا کم؟
اگر شتاب گرانش تغییر کند، بسامد نوسان چه تغییری می‌کند؟
بدیهی است در اینجا قوانین نیوتن می‌تواند راه گُشا باشد.

برای مشاهده فیلم بر روی شکل مقابل تقه بزنید.

به‌عبارتی به‌کمک قانون دوّم نیوتن این امکان وجود دارد که بسامد نوسان جرم متصّل به فنر محاسبه گردد. البته در اینجا ما از جرم فنر صرفه نظر نموده و فرض می‌کنیم فنر در راستای افق طوری کشیده می‌شود که همواره قانون هوک صادق باشد.

با صرفه نظر کردن از اصطکاک، کل نیروهای وارد به جسم برابر خواهد بود، پس بنا به قانون دوّم نیوتن داریم:

در اینجا همان شتاب نوسان‌گر است. اما در حرکت ساده ما عبارت‌های مشخصی برای و داریم به‌طوری‌که:

در رابطه اگر بر حسب و جرم بر حسب قرار داده شود آنگاه بر حسب به‌دست می‌آید.
با توجّه به رابطه فوق هرچه ثابتِ فنر () بزرگتر یا جرم () کوچکتر باشد آنگاه بسامد نوسان بیشتر خواهد شد.
به اثر جرم در نوسان فنر توجه کنید.