Резонанс

Какие колебания называются гармоническими?
Как связаны скорость и ускорение с координатой гармонических колебаний?
От чего зависит период колебаний пружинного маятника, математического маятника?

2

Что называют фазой колебаний? Что определяет фаза колебаний?
Какие превращения энергии происходят при гармонических колебаниях?

3

На рисунке показан график зависимости смещения определенной точки колеблющейся струны от времени. Чему равна амплитуда, период и частота колебаний этой точки?

4

Почему затухают колебания маятника?

5

Колебания при наличии сил сопротивления являются затухающими

Как изменяется механическая энергия при затухающих колебаниях? Какие превращения энергии происходят при этом?

Вывод : механическая энергия превращается во внутреннюю. Механическая энергия расходуется на работу по преодолению сил сопротивления

6

Подвесьте на длинную нить сначала маленький шарик, а затем кубик большого размера. Определите с помощью секундомера период их колебаний и время затухания этих колебаний. Сделайте вывод.

7

В автомобилях применяются специальные амортизаторы для гашения колебаний кузова при езде по неровной дороге, при колебаниях кузова связанный с ним поршень движется в цилиндре, заполненном жидкостью. Жидкость перетекает через отверстия в поршне, что приводит к появлению больших сил сопротивления и быстрому затуханию колебаний.

8

Что нужно сделать, чтобы колебания длились неограниченно долго?

Вынужденными колебаниями называются колебания, происходящие под действием внешней периодической силы.

При установившихся вынужденных колебаниях частота колебаний всегда равна частоте внешней периодически действующей силы.

9

В 1908 г. В Петербурге сильно раскачался и в результате этого обрушился Египетский мост через речку Фонтанка, когда по нему проходил маршевым шагом ( в ногу) кавалерийский эскадрон.

10

Плавно увеличивая частоту внешней силы, амплитуда колебаний постепенно возрастает. Она достигает максимума, когда внешняя сила действует в такт со свободными колебаниями.

Резкое возрастание амплитуды вынужденных колебаний при совпадении частоты изменения внешней силы ω, действующей на систему, с частотой ее свободных колебаний ω₀ называется резонансом.
(Латинское resonans – дающий отзвук).

11

Изменение амплитуды вынужденных колебаний в зависимости от частоты при различных коэффициентах трения и одной и той же амплитуде внешней силы.

Возрастание амплитуды вынужденных колебаний при резонансе выражено тем отчетливее, чем меньше трение в системе. В системе с малым трением амплитуда колебаний при резонансе может быть очень большой даже, когда внешняя сила мала. Но большая амплитуда устанавливается только спустя продолжительное время после начала действия внешней силы.

12

Вредную
Разрушение моста в результате того, что по нему шли маршевым шагом
Резонанс моста под действием периодических толчков при прохождении поезда по стыкам рельсов.

Известны случаи, когда целые корабли входили в резонанс при определённых числах оборотов гребного вала

13

Вредную
Сильное раскачивание железнодорожного вагона при совпадении собственной частоты колебаний на рессорах с частотой ударов колес на стыках рельсов.
Сильное раскачивание пароходов на волнах.
В тех случаях, когда резонанс может нанести ущерб, принимают меры, для его устранения. Для этого нужно заранее рассчитать частоты колебаний машин, фундаментов, средств транспорта и т.д. , чтобы при их эксплуатации резонанс не смог наступить.

Например, многие заводские станки, отдельные части которых совершают колебания, устанавливают на массивном фундаменте.

14

15

16

Полезную
Магнитно -резонаансная томография (МРТ) способ получения  томографи-ческих медицинских изображений для исследования внутренних органов и тканей с использованием явления ядерного магнитного резонанса.

Резонаторы в музыкальных инструментах

17

Два маятника представляют собой шарики одинакового радиуса, подвешенного на нитях равной длины. Массы шариков различны, колебания какого из маятников прекратятся быстрее?
Какие колебания называют вынужденными? Приведите примеры вынужденных колебаний.
Приходилось ли вам наблюдать явление резонанса дома или на улице?

18

П. 30-31 (26-27) « затухающие и вынужденные колебания. Резонанс» конспект

19