Механические колебания
Уравнение движение груза, подвешенного на пружине
Уравнение движения математического маятника
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОЛЕБАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ
Закон сохранения энергии для пружинного маятника
Закон сохранения энергия для математического маятника
ЗАТУХАЮЩИЕ КОЛЕБАНИЯ.
2.11M
Категория: ФизикаФизика

Механические колебания по характеру физических процессов в системе

1. Механические колебания

2.

Механические колебания – это движения,
которые точно или приблизительно
повторяются через определенные
интервалы времени.

3.

По характеру физических процессов в
системе, которые вызывают колебательные
движения, различают три основных вида
колебаний:
свободные
вынужденные
автоколебания

4.

Свободные колебания – это колебания,
которые возникли в системе под действием
внутренних сил, после того, как система была
выведена из положения устойчивого
равновесия.
В системе возникают
свободные колебания при
выполнении двух условий:
1. при выведении тела из
положения равновесия
должна возникнуть
сила, направленная в
сторону положения
равновесия;
2. трение в системе
должно быть
достаточно мало.

5.

Вынужденные колебания – это колебания,
которые происходят под действием внешней,
периодически изменяющейся силы.

6.

Маятниковые часы
Автоколебаниями
называются
незатухающие
колебания, которые
могут существовать в
системе без
воздействия на неё
внешних
периодических сил.
Часы с балансиром.
Спусковой механизм
часов:
1 — балансир;
2 — анкерная вилка;
3 — спусковое колесо

7. Уравнение движение груза, подвешенного на пружине

УРАВНЕНИЕ ДВИЖЕНИЕ ГРУЗА,
ПОДВЕШЕННОГО НА ПРУЖИНЕ
0
Fупр.
G
Тело, подвешенное на
пружине и
совершающее
Fупр.
x
колебания вдоль
G
вертикальной оси под
действием силы
- условие равновесия
упругости пружины,
- возвращающая сила
называется
пружинным
маятником
- собственная частота маятника
- уравнение движения маятника

8. Уравнение движения математического маятника

УРАВНЕНИЕ ДВИЖЕНИЯ
МАТЕМАТИЧЕСКОГО МАЯТНИКА
При малых углах
Математический
маятник подвешенный на
тонкой невесомой нити
груз, размерами
которого можно
пренебречь по
сравнению с размерами
нити.
s – длина дуги, l - длина
маятника
Уравнение движения математического
маятника

9.

Периодические изменения физической величины в
зависимости от времени, происходящие по закону синуса
или косинуса, называются
ГАРМОНИЧЕСКИМИ КОЛЕБАНИЯМИ
x
xm
0
xm
π/2
π
3π/2

T/4
T/2
3T/4
T
φ
t
уравнение
x = xm sin(ω0 t + φ0) гармонического
колебания

10. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОЛЕБАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ

• xm – модуль максимального смещения точки от
положения равновесия называется
амплитудой;
• Т – время одного полного колнбания
называется периодом;
Т = t/n, где n – число полных колебаний
• x – смещение точки от положения равновесия в
данный момент времени.

11.

• число колебаний в единицу времени называется
частотой;
ѵ = 1/Т – линейная частота колебаний
ѵ = n/t
[ѵ] = 1/c = 1 Гц (Герц)
Ѡ0 =2π/Т – циклическая частота колебаний
[ѡ0] = рад/с
• φ – фаза колебаний, которая определяет
состояние колебательной системы в любой момент
времени;
φ = ѡ0t + φ0
[φ] = рад

12.

13. Закон сохранения энергии для пружинного маятника

14. Закон сохранения энергия для математического маятника

15. ЗАТУХАЮЩИЕ КОЛЕБАНИЯ.

Затухающими наз.
колебания, энергия (а
значит, и амплитуда)
которых уменьшается с
течением времени.
Затухание свободных
механических
гармонических колебаний
связано с убыванием
механической энергии за
счет действия сил
сопротивления и трения.

16.

17.

Резонанс – это резкое возрастание
амплитуды вынужденных
колебаний.
Резонанс возникает только в том случае, когда
частота собственных колебаний совпадает с
частотой вынуждающей силы.
соб= вын
English     Русский Правила