نوسان میرا

حرکت با میرایی ضعیف، بحرانی و شدید

دربارهٔ این ماشین‌حساب

ماشین‌حساب نوسان میرا، نوسانگر هماهنگ میرای m·x″ + c·x′ + k·x = 0 را از روی جرم، ثابت فنر، ضریب میرایی و شرایط اولیه تحلیل می‌کند. با مقایسهٔ c با میرایی بحرانی 2√(mk)، حرکت را زیرمیرا، میرایی بحرانی یا فوق‌میرا دسته‌بندی می‌کند و بسامد طبیعی ω₀، نسبت میرایی ζ، ثابت واپاشی β و مقادیر ویژهٔ هر رژیم مانند دورهٔ تناوب میرا، ضریب کیفیت، کاهش لگاریتمی یا دو ریشهٔ حقیقی واپاشی را، همراه با منحنی جابه‌جایی و پوش آن، گزارش می‌کند.

نوسان میرا: روش استفاده

  1. کمیت‌های معلوم را با همان واحدی که کنار هر کادر نوشته شده است وارد کنید.
  2. نتایج محاسبه‌شده را بخوانید؛ هم‌زمان با تایپ کردن فوراً به‌روز می‌شوند.
  3. از توضیح تصویری استفاده کنید تا ببینید کمیت‌ها چه ارتباطی با هم دارند.
  4. نشانی صفحه را کپی کنید تا همین محاسبه را به اشتراک بگذارید.

نمونه‌های رایج

  • m = 1 kg، k = 100 N/m، c = 2 N·s/m → زیرمیرا: ζ = 0.1، ω₀ = 10 rad/s، ω_d ≈ 9.9499 rad/s، Q = 5
  • m = 1 kg، k = 100 N/m، c = 20 N·s/m → میرایی بحرانی (ζ = 1)، ثابت زمانی τ = 0.1 s
  • m = 1 kg، k = 100 N/m، c = 30 N·s/m → فوق‌میرا: ζ = 1.5، ریشه‌ها r₁ ≈ −3.8197، r₂ ≈ −26.1803 s⁻¹
  • m = 2 kg، k = 50 N/m، c = 0 → نامیرا: برای همیشه با ω₀ = 5 rad/s نوسان می‌کند، دورهٔ تناوب ≈ 1.2566 s

پرسش‌های متداول

نوسان میرا: چگونه کار می‌کند؟

کمیت‌های معلوم را وارد کنید؛ قانون فیزیکی یا فرمول علمی حاکم برای یافتن مجهول‌ها اعمال می‌شود و معادلهٔ به‌کاررفته و واحد هر نتیجه نیز نمایش داده می‌شود. محاسبات با دقت بالا انجام می‌شوند.

نوسان میرا: چه زمانی به کار می‌آید؟

برای تکالیف فیزیک و شیمی، کار آزمایشگاهی، برآوردهای مهندسی، و هر زمان که بخواهید ببینید تغییر یک کمیت در یک رابطهٔ علمی مشخص چه اثری بر کمیت‌های دیگر دارد مناسب است.

نتایج چقدر دقیق‌اند؟

خود فرمول با دقت 30 رقم بامعنا محاسبه می‌شود. توجه داشته باشید که مدل‌های آرمانی (مثلاً نادیده گرفتن اصطکاک، مقاومت هوا یا خطای اندازه‌گیری) بیش از خود محاسبه، دقت نتیجه در دنیای واقعی را محدود می‌کنند.

آیا می‌توانم یک محاسبهٔ مشخص را با دیگران به اشتراک بگذارم؟

بله. هر مقداری که وارد می‌کنید نشانی صفحه (URL) را به‌روز می‌کند؛ بنابراین با کپی کردن نوار نشانی و فرستادن پیوند، همان محاسبه دقیقاً برای هر کسی که روی آن کلیک کند دوباره باز می‌شود.