Поделиться
9колебания.ppt
«Мир, в котором мы живём удивительно склонен к колебаниям…..
Колеблются даже атомы, из которых мы состоим»
Р. Бимон
Колебания –
периодически повторяющиеся
движения
Виды механических колебаний:
Свободные - … под действием внутренних сил системы после первоначального толчка.
(маятник…)
2. вынужденные – происходят под действием внешних… сил (поршень ДВС, игла швейной машины…)
Характеристики колебаний:
х – координата (смещение от положения равновесия)
А – амплитуда – модуль
наибольшего смещения от положения равновесия
Т – период – время одного полного колебания
ν – частота –число колебаний за 1 сек
р/т 24.1
смещение | х | м | 4 |
амплитуда | А | 1 | |
период | Т | с | 5 |
частота | Гц | 3 |
Выберите два верных утверждения. При механических колебаниях шарика на нити:
Его координата постоянна
Его скорость постоянна
его ускорение постоянно
Значение его координаты периодически повторяется
Значение его скорости периодически повторяется
Ответ : 45
Установите соответствие
Физическая величина | Единица измерения |
А) амплитуда колебаний | 1) 1 м/с2 |
Б) период колебаний | 2) 1 Гц |
В) частота колебаний | 3) 1 с |
4) 1 Н | |
5) 1 м |
А) Б) В)
Груз подвесили на пружине. После того как груз приподняли на 2 см от положения равновесия и отпустили, он стал совершать колебания, опускаясь вниз, также на 2 см. Какой путь пройдет тело за период колебаний?
Ответ: см
Определение периода и частоты свободных колебаний нитяного маятника.
Используя штатив с муфтой и лапкой, груз с прикреплённой к нему нитью, метровую линейку и секундомер, соберите экспериментальную установку для исследования свободных колебаний нитяного маятника. Определите время 30 полных колебаний и посчитайте частоту колебаний для случая, когда длина нити равна 50 см. В бланке ответов:
1) сделайте рисунок экспериментальной установки;
2) запишите формулу для расчёта частоты колебаний;
3) укажите результаты прямых измерений числа колебаний и времени колебаний;
4) запишите численное значение частоты колебаний маятника.
- сделайте рисунок экспериментальной установки;
- запишите формулу для расчета периода колебаний;
- укажите результаты прямых измерений числа колебаний и времени колебаний;
- запишите численное значение периода колебаний маятника.
Число колебаний, | Время колебаний, | Период, | Частота, |
Условия возникновения свободных колебаний:
1. сила трения – минимальна
2. возникает возвращающаяся сила
3. система – инертна
Груз на пружине:
Fуп
материальная точка, подвешенная на невесомой, нерастяжимой нити.
Fуп
Математический маятник-
R
Колебания (превращение энергии, решение задач)
Ученик измерил периоды колебаний трех нитяных маятников. Первый имел длину 25 см, и на нем висел груз 10г.
Второй имел длину 1 м, и на нем висел груз 10г.
Третий имел длину 1м, и на нем висел груз 40г.
При одинаковой амплитуде отклонения грузов от положения равновесия оказалось, что периоды второго и третьего маятников в пределах погрешности измерений совпадают, а периоды колебаний первого примерно в 2 раза меньше периода колебаний второго.
Какие выводы можно сделать на основании этих экспериментов?
Частота колебаний маятников не зависит от длины нити.
Частота колебаний маятника не зависит от массы груза
При увеличении длины нити в 4 раза период колебаний увеличивается в 2 раза.
Для маятников разной длины можно подобрать такую массу груза., что их периоды будут равны
Период колебаний маятника зависит от географической широты местности.
Имеется четыре груза, подвешенных на нити. С помощью каких маятников можно экспериментально установить, зависит ли период колебаний такого маятника от его длины?
Имеется четыре пружины с грузами. Укажите какие установки можно использовать для экспериментальной проверки «зависимости периода колебаний от жесткости пружины»
К1
К1
К1
К1
К2
К3
Решение задач
Найти массу груза, который на пружине жесткостью 250 Н/м делает 20 колебаний за 16с?
Какое ускорение свободного падения получил ученик при выполнении работы, если маятник длиной 80см совершил за 1 мин 34 колебания?
Лабораторная работа
№ опыта | l, м | N | Δt, с | Δtcp, с | gcp = 9,8 м/с2 | |
| ||||||
Материалы: шарик ,нить, секундомер, линейка
Ход работы
1. Установите на краю стола штатив. У его верхнего кольца укрепите при помощи муфты кольцо и подвесьте к нему шарик на нити. Шарик должен висеть на расстоянии 3-5 см от стола. Сделать рисунок установки.
2. Отклоните шарик на 5-8 см от положения равновесия и отпустите его.
3. Измерьте длину подвеса мерной лентой.
4. Измерьте время t 30 полных колебаний (N).
5. Повторите измерения t (не изменяя условий опыта) и найдите среднее значение (tcp)
6. Вычислите среднее значение периода колебаний Тср по среднему значению tcp.
7. Вычислите значение gcp по формуле:
8. Полученные результаты запишите в таблицу: Измерения
Вычисления:
9. Сравните полученное среднее значение для gcp со значением g = 9,8 м/с2. Просчитайте его относительную погрешность изменений по формуле:
10. Вывод:
№ опыта | Длина нити, ,м | Количество колебаний, | Время колебаний, ,с | Среднее время | Период колебаний, , с | Ускорение свободного падения, , м/с2 |
Определение зависимости периода колебаний пружинного маятника от массы груза
Цель работы:
ПиМ:
1) сделать рисунок установки
2) Измерения:
3) Вычисления
4) Вывод:
№ опыта | Масса груза, , кг | Количество колебаний, | Время колебаний, ,с | Период колебаний, ,с |
1 | 0,1 | 30 | 9,5 | |
2 | 0,2 | 13,3 | ||
3 | 0,3 | 16,3 |
ПК : 6.1.6
ПК : 6.1.8
Преобразование энергии
Математический маятник
Пружинный маятник
ПК: 6.2.6
ПК : 6.2.9
Горизонтальный пружинный маятник совершает незатухающие колебания. Затем увеличивают массу груза не пружине. Как изменятся характеристики системы, если амплитуда останется прежней?
Физические величины | Характер изменения |
А) период | Увеличится |
Груз подвешен на нити и совершает свободные колебания.
Выберите два верных утверждения:
При движении груза из состояния 2 в состояние 3 его потенциальная энергия
увеличивается, а кинетическая уменьшается
Увеличивается, так же как е кинетическая
Уменьшается, так же как и кинетическая
Уменьшается, а кинетическая увеличивается
Увеличивается, а механическая энергия сохраняется
2. В ходе свободных колебаний груза на нити его максимальная потенциальная энергия, так же как и максимальная кинетическая энергия, равна 45 Дж. Чему равна полная механическая энергия груза в ходе колебаний?
3. Груз на нити отклонили от положения равновесия, так что его центр поднялся на высоту 1,8см, затем отпустили. После сего груз начал совершать колебания. Какова максимальная скорость груза в ходе колебаний?
Гармонические колебания - происходят по закону sin или cos
Т
Х
A
t
График незатухающих колебаний
ПК :
Затухающие колебания
Х
t
Резонанс – резкое увеличение амплитуды
свободных колебаний при совпадении собственной
частоты свободных колебаний с частотой внешней силы
(фундаменты, флаттер, частотомер)
Египетский мост
График резонанса
А
vвнеш
Vo
Материалы на данной страницы взяты из открытых источников либо размещены пользователем в соответствии с договором-офертой сайта. Вы можете сообщить о нарушении.
