Гармонические колебания. Затухающие колебания Вынужденные колебания. Превращение энергии в процессе колебательного движения

1.

Гармонические колебания
Затухающие колебания
Вынужденные колебания
Превращение энергии в
процессе колебательного
движения

2.

Гармонические колебания
Гармоническими
колебаниями
называются колебания
которые
происходят
под действием силы
пропорциональной
смещению
колеблющейся точки и
направленной
противоположно этому
смещению.
Часто встречаются
природе и технике.
в
Реакция
БелоусоваЖаботинского

3.

Рассмотрим опыт
на рисунке справа
В качестве груза взят
сосуд с песком
Такой график называет
косинусоидой, в нуле
имеет
максимальное
значение (синусоида минимальное значение)

4.

В рассмотренном случае и координата, и сам
грузик совершают гармонические колебания.
Гармонические колебания - периодическое
изменение
со
временем
физической
величины, происходящее по закону синуса
или косинуса.

5.

Математический маятник - материальная точка,
колеблющаяся на не меняющемся со временем
расстоянии от точки подвеса.
Математический маятник - это абстрактная
модель! Реально таких маятников не бывает.

6.

Затухающие колебания
Рассматривая предыдущие примеры, мы не
брали в учёт силы сопротивления движению,
действующие на колеблющийся груз.
В
реальных
экспериментах
присутствуют силы сопротивления!!!
Амплитуда
постоянно
уменьшается, пока не станет
равной нулю!
Графики для разных сред:
в воде и воздухе
всегда

7.

Куда девается энергия?
Энергия,
изначально
запасенная
в
колеблющемся
теле,
расходуется
на
преодоление
сил
сопротивления
(совершается работа по преодолению сил
трения) и переходит во внутреннюю энергию
тела (нагревается).

8.

Вынужденные колебания
Рассмотренные ранее колебания - свободные.
В реальных условиях все свободные колебания затухающие.
Что делать, чтобы колебания были не затухающие?
Периодически сообщать энергию

9.

Колебания,
совершаемые
действием
внешней
изменяющейся
силы,
вынужденными колебаниями.
Примеры
телом
под
периодически
называются

10.

В большинстве случаев колебания
устанавливаются не сразу, а через какоето время.
Когда амплитуда и частота колебаний
перестают
меняться,
говорят,
что
колебания установились.
Частота установившихся вынужденных
колебаний равна частоте вынуждающей
силы.

11.

Домашнее задание:
§25-26

12.

Резонанс
https://www.youtube.com
/watch?v=KsSF-36ayNc

13.

Проверочная работа
Вариант 1.
1) Сколько раз за период колебаний груза на
пружине потенциальная энергия пружины и
кинетическая энергия груза принимают равные
значения?
Вариант 2
1) Сколько раз за период колебаний груза на
пружине потенциальная энергия пружины
принимает максимальное значение?

14.

Вариант 1
2) Период колебаний груза на пружине равен 2с.
Определите частоту колебаний.
3) Амплитуда свободных колебаний тела равна 6 см.
Какой путь прошло тело за 0,5 периода?
Вариант 2
2) Определите период колебаний поршня двигателя
автомобиля, если за 30 с поршень совершает 600
колебаний.
3) Амплитуда свободных колебаний тела равна 0,5 м.
Какой путь прошло тело за 5 периодов колебаний?

15.

Повторим
1) Определение гармонических колебаний
2) График гармонических колебаний
3) Затухающие колебания (причина, энергия)
4) Вынужденные колебания
5) Какие колебания называются установившимися?
6) Какого соотношение частот вынуждающей силы и
собственных колебаний)

16.

Резонанс
Возможна
ситуация,
когда
частота
вынуждающей
силы
сравнивается
с
собственной частотой
колебательной
системы.

17.

Можно
построить
график
зависимости
амплитуды
колебаний
от
частоты
вынуждающей силы (АЧХ - амплитудночастотная характеристика).
При определенном
значении частоты
вынуждающей
силы, амплитуда
колебаний
резко
возрастает.

18.

Резонанс - явление резкого возрастания
амплитуды
свободных
колебаний
при
совпадении частот внешних сил собственной
частотой колебаний.

19.

Такое значение частоты вынуждающей силы,
называется резонансной частотой.

20.

Вредное явление
резонанс на мосту

21.

Полезное явление
Среди положительных можно выделить
использование резонанса в музыкальных
инструментах. Особенная форма скрипки,
виолончели,
контрабаса,
гитары
способствует резонансу стоячих звуковых
волн
внутри
корпуса
музыкальных
инструментов.

22.

Домашнее задание:

23.

Волны
Основные
характеристики

24.

Определение и виды
Волна — возмущения, распространяющиеся
в пространстве, удаляясь от места их
возникновения.
Поперечная
Продольная

25.

Расстояние
между
двумя
ближайшими
точками,
колеблющимися
в
одинаковых
фазах,
называется
длиной
волны.

26.

Со скоростью V

27.

28.

29.

Сейсмические волны
землетрясения
Первый сейсмограф

30.

Выполняем тест

31.

Выполняем тест

32.

Смотрим и думаем

33.

34.

Домашняя работа
Параграф 29 + Упр. 27