Поделиться
mehanicheskie_kolebaniya.pptx
Механические колебания
Разработала: Владимирова В. А. Педагог дополнительного образования ГБОУДО ЦДТ Замоскворечье
Колебательные движения
Примеры колебательных движений: движение иглы швейной машины, качелей, маятника часов, вагона на рессорах, ветки дерева, поршня в цилиндре, земной поверхности.
Колебательное движение – движение, повторяющееся через определенный промежуток времени
Свободные и вынужденные колебания
Свободные колебания – колебания, происходящие под действием внутренних сил системы после выведения ее из положения равновесия.
Вынужденные колебания – колебания, происходящие под действием внешней периодически изменяющейся силы.
Модель для изучения колебаний
Идеальный объект для изучения колебаний: пружинный и математический маятники.
Условия для возникновения колебаний:
а) наличие у колебательной системы положения устойчивого равновесия,
б) появление возвращающей силы после выведения системы из положения устойчивого равновесия,
в) при возвращении в положение равновесия тело не может сразу остановиться,
г) силы трения в системе малы.
Аналогия с движением тела по окружности
Проекция тела на ось Х при движении тела по окружности совершает колебательные движения.
Математический маятник
Представляет собой тело, подвешенное на нити, размеры которого много меньше длины нити. Кроме того, нить математического маятника нерастяжима и не имеет массы, вся масса такого маятника сосредоточена в подвешенном к нити грузе.
Для математического
маятника это равенство имеет вид:
Пружинный маятник
Это груз, прикреплённый к пружине. Считают, что масса пружины маятника мала по сравнению с массой груза, деформацией тела пренебрегают по сравнению с деформацией пружины. Кроме того, полагают, что деформация пружины подчиняется закону Гука (F = –kx).
Величины, характеризующие колебательное движение:
![А – амплитуда колебаний: максимальное смещение от положения равновесия, [A] =м - циклическая частота колебаний: []=рад/с](https://fs.znanio.ru/d5af0e/3a/67/86cc0e7c253392f9d748671438d762bd5e.jpg)
х – смещение от положения равновесия,
[х]=м
А – амплитуда колебаний: максимальное смещение от положения равновесия,
[A] =м
- циклическая частота колебаний:
[]=рад/с
Т – период колебаний: промежуток времени, в течение которого совершается одно полное колебание.
- частота колебаний: число колебаний в единицу времени.
Т=1/ ; =1/Т;
Т =t/N ; =N/t ;
[Т]=с ; [ ]=1/с=Гц .
Периоды колебаний
математический маятник
пружинный маятник
- циклическая частота колебаний:[]=рад/с
Циклическая частота колебаний равна числу колебаний за 2π секунд:
Циклическая частота, так же как и период колебаний маятника, зависит от параметров колебательной системы:
Гармонические колебания
Гармонические колебания – колебания физической величины по закону синуса или косинуса.
Превращение энергии
Ер=Ек=Ер=Ек=Ер=…
Затухающие колебания
Затухающими называются колебания, амплитуда которых с течением времени уменьшается.
Механическая энергия расходуется на совершение работы по преодолению сил сопротивления.
Свободные колебания –затухающие.
Резонанс
Резонанс – резкое возрастание амплитуды колебаний при совпадении частоты собственных колебаний с частотой вынужденных колебаний.
Механической волной называется процесс распространения механических колебаний в среде.
Волны, направление
распространения
которых перпендикулярно
направлению колебаний
частиц среды, называются
поперечными.
Продольные волны — это такие
волны, направление
распространения
которых совпадает
с направлением
колебаний частиц
среды.
Скоростью волны считается скорость перемещения гребня или впадины в поперечной волне, сгущения или разрежения в продольной волне.
За время, равное периоду колебаний (T), гребень или впадина перемещаются на расстояние, равное длине волны (λ).
Колебания, происходящие с частотой от 16 Гц до 20 000 Гц, являются звуковыми колебаниями. Для распространения звуковых колебаний, так же как и любых механических колебаний, необходима упругая среда.
Скорость звука можно определить, если известны расстояние от источника звука S и время распространения звука t: v = 𝑆 𝑡 𝑆𝑆 𝑆 𝑡 𝑡𝑡 𝑆 𝑡
Скорость звука неодинакова в разных средах и зависит от температуры среды.
Физиологическим характеристикам звука (громкости,высоте тона) соответствуют физические характеристики.
Громкость звука определяется амплитудой колебаний. Чем она больше, тем громче звук.
Звук тем выше, чем больше частота колебаний.
Материалы на данной страницы взяты из открытых источников либо размещены пользователем в соответствии с договором-офертой сайта. Вы можете сообщить о нарушении.
