Похожие презентации:
презентация
1.
Свободные колебания.Гармоничные колебания.
Затухающие и вынужденные
колебания
2.
Что общего междудвижением на этих
фотографиях?
3.
Колебание – повторяющийся стечением времени какой–либо
процесс
4.
Открыл соотношениемежду длиной маятника и
временем каждого
качания.
Изобрел первые часы с
маятником и нашел центр
качания физического
маятника.
5.
Гюйгенс изобрел первые часы с маятником (1657) иво втором издании своей монографии «Маятниковые
часы» (1673) исследовал ряд проблем, связанных с
движением маятника, в частности нашел центр
качания физического маятника.
6.
Большой вклад в изучение колебаний внесли многие ученые:английские – У. Томсон (лорд Кельвин) и Дж. Рэлей,
русские – А.С. Попов и П.Н. Лебедев,
советские – А.Н. Крылов, Л.И. Мандельштам, Н.Д. Папалекси
7.
Колебаниябывают
механические,
электромагнитные,
химические,
термодинамические и
различные
другие.
Несмотря
на
такое
разнообразие, все они
имеют между собой
много
общего.
8.
Движение, которое с течением времениполностью или частично повторяется, называется
механическим колебанием
Виды колебаний
Свободные
Вынужденные
9.
Системы тел, способные совершать свободные колебания,называются колебательными системами.
10.
Маятником называют твердое тело,совершающее под действием приложенных к
нему сил колебания около неподвижной точки
или вокруг оси.
Виды маятников
пружинный
нитяной
11.
Маятник ФукоПервая публичная
демонстрация была
осуществлена в 1851 г. В
Парижском Пантеоне
12.
Маятники Максвелла и Обербека13.
Пружинный маятникэто груз закрепленный напружине. Колебания
происходят под действием
силы тяжести и силы
упругости
14.
Уравнение свободных колебанийпружинного маятника.
где ах – ускорение, т - масса, х смещение пружины, k – жесткость
пружины.
15.
Математический маятник- это материальная точкаподвешенная на длинной невесомой нерастяжимой
нити.
Колебания происходят под действием силы
тяжести и силы упругости нити.
16.
Уравнение свободных колебанийматематического маятника
где ах – ускорение, g – ускорение
свободного падения, х - смещение, l –
длина нити маятника.
17.
Основные характеристики колебания18.
Период и амплитуда колебаний19.
Промежуток времени, в течении которогодвижение повторяется, называется периодом
20.
Фаза колебаний φ – это величина, которая позволяетопределить, какая доля периода прошла с момента начала
колебаний и наиболее полно характеризует колебательный
процесс:
φ=ω0t+φ0
Начальная фаза φ0=0
Начальная фаза φ0=π/2
Начальная фаза φ0=π
Начальная фаза φ0=3π/2
21.
Уравнение гармоническихколебаний
Гармонические колебания – это колебания,
происходящие по закону синуса или косинуса
Xm – амплитуда колебаний
x = xm cos (ωt + φ0)
φ0 – начальная фаза колебаний
ω – циклическая частота
ω=2πν
φ = ωt + φ0 – фаза колебаний в
данный момент времени
22.
Силы, действующие междутелами системы, называют
внутренними
Силы, действующие на тела
системы со стороны тел, не
входящих в нее, называют
внешними
23.
Свободными колебаниями называютсяколебания в системе под действием
внутренних сил, после того как система
выведена из положения равновесия.
С течением времени свободные
колебания вследствие трения
затухают.
24.
Системы тел, которыеспособны совершать
свободные колебания,
называются
колебательными
системами
25.
ВЫНУЖДЕННЫЕ КОЛЕБАНИЯ• Вынужденные колебания -колебания, происходящие под
действием внешней периодической силы.
• Внешняя периодическая сила, называемая вынуждающей,
сообщает колебательной системе дополнительную
энергию, которая идет на восполнение энергетических
потерь, происходящих из-за трения.
• Если вынуждающая сила изменяется во времени по
закону синуса или косинуса, то вынужденные колебания
будут гармоническими и незатухающими.
26.
• Частота вынужденных колебаний равначастоте вынуждающей силы. В случае, когда
частота вынуждающей силы υ совпадает с
собственной частотой колебательной системы
υ0, происходит резкое возрастание амплитуды
вынужденных колебаний — резонанс.
• Резонанс возникает из-за того, что при υ =
υ0 внешняя сила, действуя в такт со
свободными колебаниями, все время со
направлена со скоростью колеблющегося тела
и совершает положительную работу: энергия
колеблющегося тела увеличивается, и
амплитуда его колебаний становится
большой.
27.
ПРЕВРАЩЕНИЕ ЭНЕРГИИ ПРИ МЕХАНИЧЕСКИХКОЛЕБАНИЯХ
А) Полная энергия для
математического маятника:
В случае математического маятника
28.
• Б) Превращения энергии при колебаниях пружинногомаятника происходи в соответствии с законом сохранения
механической энергии:
• При движении маятника вниз или вверх от положения
равновесия его потенциальная энергия увеличивается, а
кинетическая - уменьшается. Когда маятник проходит
положение равновесия (х = 0), его потенциальная энергия
равна нулю и кинетическая энергия маятника имеет
наибольшее значение, равное его полной энергии.
• Таким образом, в процессе свободных колебаний маятника
его потенциальная энергия превращается в кинетическую,
кинетическая в потенциальную, потенциальная затем снова
в кинетическую и т. д. Но полная механическая энергия при
этом остается неизменной.
• Полная энергия пружинного маятника:
29.
• В) При гармонических колебаниях пружинного маятникапроисходят превращения потенциальной энергии упруго
деформированного тела:
в его кинетическую энергию:
• где k – коэффициент упругости, х - модуль смещения маятника
из положения равновесия, m - масса маятника, v - его
скорость.
• В соответствии с уравнением гармонических колебаний:
30.
31.
Практическая работав группах
32.
Фамилия, имя:_______,класс:__
«Самоконтроль»:
– многое понял, многому научился;
– я удовлетворен своей работой на
уроке;
– как мало я знаю, мне надо многому
научиться.
33.
Домашнее задание:Сообщение по теме «Маятники в быту в
природе и в технике» или изготовить любой
маятник