Το εκκρεμές, είτε αιωρείται είτε παραμένει ακίνητο, είναι ένας ταλαντωτής. Ταλαντωτής είναι και το βαρίδι το κρεμασμένο από ελατήριο, ένα κομματάκι φελλού που επιπλέει στο νερό, η χορδή μιας κιθάρας, μια μπίλια ακίνητη στο βάθος μιας λεκάνης, μία από τις φωνητικές μας χορδές αλλά και ένα τζάμι στο παράθυρο.

Για τους φυσικούς ο ( μηχανικός) ΤΑΛΑΝΤΩΤΗΣ είναι μία έννοια με ειδικό σημαινόμενο. Πρόκειται για ένα αντικείμενο το οποίο αλληλεπιδρά με το περιβάλλον με ένα ειδικό τρόπο.

Ο τρόπος αυτός μπορεί να περιγραφεί είτε στη νευτωνική γλώσσα των δυνάμεων είτε στη γλώσσα της ενέργειας.

Στη γλώσσα των δυνάμεων ο ταλαντωτής είναι ένα αντικείμενο σε μία ορισμένη θέση το οποίο εάν βρεθεί ακίνητο -ως προς κάποιο Σύστημα Αναφοράς- στη θέση αυτή και θελήσουμε να το μετακινήσουμε το Περιβάλλον «συνωμοτεί» έτσι ώστε να δημιουργείται μία ΔΥΝΑΜΗ ΕΠΑΝΑΦΟΡΑΣ η οποία τείνει να το επαναφέρει στην αρχική του ΘΕΣΗ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑΣ. Αυτό, στη γλώσσα της ΣΤΑΤΙΚΗΣ, διατυπώνεται με το ότι Η ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ ΤΟΥ ΕΙΝΑΙ

Εφόσον ο ταλαντωτής είναι ΥΛΙΚΟ ΣΗΜΕΙΟ και η ασκούμενη από το περιβάλλον

(συνισταμένη ) δύναμη επαναφοράς είναι ανάλογη με την απόσταση από τη θέση ευσταθούς ισορροπίας , περιγράφεται με άλλα λόγια με τη σχέση F = - Dx , ο ταλαντωτής είναι αρμονικός και ΕΦΟΣΟΝ ενεργοποιηθεί θα εκτελέσει απλή αρμονική ταλάντωση.

Στη γλώσσα της ενέργειας ο ταλαντωτής είναι ένα αντικείμενο σε μία ορισμένη θέση το οποίο εφόσον βρίσκεται ακίνητο στη θέση αυτή, η δυναμική του ενέργεια έχει τη μικρότερη τιμή της, και κάθε απόπειρα να τον μετακινήσουμε θα έχει ως συνέπεια να αυξηθεί η δυναμική του ενέργεια. Η συνήθης πρακτική μας είναι να θεωρούμε την δυναμική ενέργεια που έχει στη θέση ισορροπίας ίση με μηδέν, οπότε η δυναμική του ενέργεια σε κάθε άλλη θέση είναι θετική Το ότι «στη θέση ισορροπίας η δυναμική του ενέργεια είναι ελάχιστη» ισοδυναμεί με την απόφανση ότι «η ισορροπία του ΕΙΝΑΙ ΕΥΣΤΑΘΗΣ» . Εφόσον ο ταλαντωτής- ΥΛΙΚΟ ΣΗΜΕΙΟ είναι αρμονικός η τιμή της δυναμικής ενέργεια – σε σχέση με εκείνη που είχε στη θέση ευσταθούς ισορροπίας είναι ανάλογη με το τετράγωνο της απόστασης στην οποία θα βρεθεί

Ένα στοιχείο ιδιαίτερα σημαντικό σε κάθε ταλαντωτή είναι η ΘΕΣΗ της ΙΣΟΡΡΟΠΙΑΣ ΤΟΥ. Για έναν αρμονικό ταλαντωτή – ΥΛΙΚΟ ΣΗΜΕΙΟ η θέση ισορροπίας του, ως προς κάποιο Σύστημα Αναφοράς, είναι ένα ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΟ ΣΗΜΕΙΟ.

Ένα ακόμα στοιχείο ταυτότητας είναι η τιμή της ΣΥΧΝΟΤΗΤΑΣ με την οποία θα εκτελέσει την «ελεύθερη» ταλάντωση , εφόσον βέβαια ενεργοποιηθεί. Ένα δηλαδή από τα «μυστικά» κάθε ταλαντωτή είναι αυτό που κάποτε υποψιάστηκε ο Γαλιλαίος. Ότι η συχνότητα με την οποία θα εκτελέσει την ταλάντωση θα είναι πάντοτε η ίδια, ανεξάρτητα από την ποσότητα της ενέργειας που θα του μεταβιβάσουμε. Και εξυπακούεται ότι ο Γαλιλαίος δεν το διατύπωσε με αυτό τον τρόπο δεδομένου ότι η έννοια ΕΝΕΡΓΕΙΑ δεν είχε κάνει την εμφάνιση της στο λεξιλόγιο της Επιστήμης.

Ο ταλαντωτής δεν είναι κάποιο συγκεκριμένο αντικείμενο με περιγράψιμη μορφή. Ο ρόλος του προσδιορίζεται από το πώς αλληλεπιδρά με το Περιβάλλον. Μια μπίλια στον πάτο μιας ημισφαιρικής λεκάνης είναι ταλαντωτής. Η ίδια μπίλια πάνω στο κεφάλι ενός φαλακρού δεν είναι ταλαντωτής. Η ισορροπία της είναι ασταθής. Και δεν είναι επίσης ταλαντωτής αν βρεθεί πάνω σε ένα τραπέζι.

Συνοψίζουμε:

Ο ταλαντωτής είναι ΕΝΝΟΙΑ.

Ένα «προσωπικό» του στοιχείο είναι η ΘΕΣΗ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑΣ του.

Ένα στοιχείο ταυτότητας είναι η ΣΥΧΝΟΤΗΤΑ της ταλάντωσης την οποία θα εκτελέσει εφόσον ενεργοποιηθεί

Όταν βρίσκεται στη θέση ισορροπίας έχει την ΕΛΑΧΙΣΤΗ ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ.

Όταν βρίσκεται στη θέση ισορροπίας και ενεργοποιηθεί δημιουργείται από το «υπόλοιπο Σύμπαν» ΔΥΝΑΜΗ ΕΠΑΝΑΦΟΡΑΣ

Ειδικά «μηχανικός» ταλαντωτής είναι «κάθε αντικείμενο σε ΕΥΣΤΑΘΗ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ».

Ορισμένοι ταλαντωτές εφόσον ενεργοποιηθούν μπορούν να γίνουν πηγή κάποιου ΚΥΜΑΤΟΣ. Τέτοιου είδους ταλαντωτές είναι οι φωνητικές χορδές των ανθρώπων, των γάτων και των λιονταριών.

επιστροφή στην κεντρική σελίδα ΑΡΜΟΝΙΚΗ ΤΑΛΑΝΤΩΣΗ