Физика_9 сынып_Тербелмелі қозғалыстың теңдеуі_Дидактикалық материал

І. Гармониялық тербелістің теңдеуі x=Xmaxcosφ немесе  x=Аcosωt немесе  x=Xmaxsinφ  немесе x=Аsinωt  немесе x=Аcos(2π/T)t  немесе x=Аsin(2π/T)t  немесе x=Аcos2πνt   немесе   x=Аsin2πνt түрінде, яғни, синус немесе косинус заңымен жазылады.

Механикалық тербелістерді сипаттайтын негізгі дифференциалдық теңдеуді беру:  a=-ω²x немесе: x=x''=a=-ω²x, яғни, координатаның екінші ретті туындысы координатаның өзіне тура пропорционал екендігін көрсету өте маңызды, себебі,  жоғары сыныптарда электромагниттік тербелістердің теңдеуін оқу кезінде барлық  гармониялық тербелістер – ол механикалық тербеліс болсын, ол ЭМ тербеліс болсын, тек бір ғана гармониялық заңға бағынатынын білу маңызды.

Бекіту. Топтық жұмыс. Есептер шығару

1.    Серіппеде еркін тербеліп тұрған жүктің максимал кинетикалық энергиясының мәні 5 Дж, оның максимал потенциалдық энергиясының мәні 5 Дж. Жүктің толық механикалық энергиясы қалай өзгереді?

2.    Қатаңдығы 160Н/м серіппеге ілінген массасы 200г дене горизонталь жазықтықта 2см амплитудамен тербеледі. Дене тербелісінің циклдік жиілігін және жүйенің энергиясын анықтаңдар.

3.    Массасы 400г жүк қатаңдығы 250Н/м серіппеде тербелістер жасайды. Тербеліс амплитудасы 15см. Тербелістің толық механикалық энергиясы мен жүктің үлкен қозғалыс жылдамдығы неге тең?

4.    Қатаңдығы 1кН/м серіппеге ілінген жүк 2см амплитудамен тербеледі. Жүктің π/3 рад фазадағы кинетикалық және потенциалдық энергиясын есепте.

5.    Орын ауыстыру, жылдамдық және дененің серіппенің әрекетінен болатын қозғалысын сипаттайтын басқа да шамалардың неліктен және қалай өзгеретінін түсіндіріп, кестені толтыр