Механические колебания
Механические колебания – это повторяющееся движение, при котором тело многократно проходит одно и то же положение в пространстве. Периодическими называют - колебания, при которых координата и другие характеристики тела описываются периодическими функциями времени. Примерами механических колебаний могут служить: движение шара на пружине, на нити, движение ножек звучащего камертона или молекул воздуха в близи него
Классификация колебаний :
колебательные системы математический маятник-колеблющаяся материальная точка, подвешенная на невесомой и нерастяжимой нити пружинный маятник
энергии, то они называются свободными. Примером таких систем являются модели колеблющихся тел: математический маятник и пружинный. Малые колебания математического маятника при которых отклонение его от положения равновесия х можно получить выражение для периода его колебаний. Как мы знаем, в любой момент времени для этой системы выполняется закон сохранения механической энергии: (t) << L,
По гармоническому закону колеблется и пружинный маятник, состоящий из груза массой m и пружины жесткостью k Период и частота свободных гармонических колебаний в обоих случаях определяются только собственными параметрами системы: длиной нити математического маятника или жесткостью пружины и массой груза пружинного маятника, поэтому свободные колебания часто называют собственными колебаниями, а частоту, с которой они происходят, собственной частотой колебаний системы.
графики колебаний Гармонические колебания – колебания, при которых физическая величина, характеризующая эти колебания, изменяется во времени по синусоидальному (косинусоидальному) закону x = A sin (wt + j 0), где x значение колеблющейся величины в момент времени t, A амплитуда колебаний, w – циклическая (или круговая) частота, (wt + j 0) – фаза гармонических колебаний, j 0 – начальная фаза. – – Графиком гармонических колебаний является синусоида или косинусоида
Колебательное движение и его характеристики Колебания можно классифицировать по условиям возникновения (свободные, вынужденные, автоколебания) По характеру изменения во времени кинематических характеристик (пилообразные, гармонические, затухающие). Для описания кинематических характеристик используют аналитическую зависимость характеристики, например координаты или скорости от времени u и графическое представление этой функции пользуются понятием циклической частоты w. Циклическая частота w – это число колебаний, совершаемых за 2 П секунд. Частота обратно пропорциональна периоду:
Наиболее общими характеристиками колебаний являются следующие физические величины: амплитуда колебаний А-наибольшее отклонение колеблющегося тела от положения равновесия (отклонение величины от ее среднего значения); Период колебаний Т время, через которое движение тела полностью повторяется (повторяются все кинематические характеристики колебаний), т. е. совершается одно полное колебание; частота колебаний v – величина, показывающая число колебаний, совершаемых за 1 с. Вместо частоты v чаще
В СИ период Т выражается в секундах (c), частота v в герцах (Гц), циклическая частота w – в обратных секундах (с– 1). – Единица амплитуды колебаний зависит от того, какая колеблющаяся физическая величина рассматривается. Для сравнения колебаний, происходящих с одной частотой, но различающихся потому, какую стадию полного колебания проходит тело, вводят понятие фазы колебаний. Если два шарика на нитях одинаковой длины отвести от положения равновесия вправо и отпустить, то они будут колебаться в фазе (синфазно, синхронно), если их развести в разные стороны, то колебания будут происходить в противофазе.
преобразование энергии в колебаниях В каждый момент времени сумма потенциальной и кинетической энергий груза, т. е. его полная механическая энергия, остается постоянной: Eк + Eп = Eмех = const. Кинетическая и потенциальная энергия при движении тела переходят друг в друга. Когда отклонение системы от положения равновесия максимально, потенциальная энергия максимальна, а кинетическая равна нулю. При прохождении положения равновесия, наоборот, потенциальная энергия достигает минимума (обычно ее в этой точке считают равной нулю), а кинетическая энергия (а с ней и скорость, импульс тела) максимальна.
http: //wiki. pskovedu. ru/index. php/%D 0%A 4%D 0%B 0%D 0%B 9%D 0%BB: Kolebanija_b_pripode. JPG http: //900 igr. net/kartinki/fizika/Mekhanicheskie-kolebanija/008 -Grafik-garmonicheskikhkolebanij. html
Скачать презентацию Механические колебания Механические колебания это повторяющееся
колебания.ppt