https___myschool.72to.ru_ej_attachments_files_004_336_365_original_%E2%84%9628%20%D1%81%D0%B2%D0%BE%D0%B1%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D1%8B%D0%B5%20%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%B1%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%8F

1.

Колебательная система. Свободные колебания.
Гармонические колебания.

2.

Повторим
• Колебания – движения или процессы, которые характеризуются определенной степенью
повторяемости во времени
• Механические колебания – это движения, которые точно или приблизительно повторяются
через определенные интервалы времени
• Колебания делятся на два вида: свободные и вынужденные

3.

Свободные колебания. Колебательные
системы
• Свободные колебания возникают в системе под действием внутренних сил после того, как
система выведена из положения устойчивого равновесия (например, груз, подвешенный на
пружине, или шарик на нити (маятник))
Системы тел, в которых возможны свободные
колебания, называют колебательными системами
Сила, стремящаяся вернуть систему в положение
устойчивого равновесия называется возвращающей
Пружинный маятник – модель, состоящая из
маленького шарика, прикрепленного к легкой
пружине
Пружинный
маятник
Математический
маятник
Математический маятник – модель, состоящая из
шарика, подвешенного на длинной прочной нити,
причем размеры шарика много меньше длины нити

4.

Период колебаний

5.

6.

Частота колебаний

7.

Амплитуда колебаний

8.

Условия возникновения свободных
колебаний в колебательной системе
Свободные колебания в колебательной системе возникают при выполнении двух условий:
1) При выведении тела из положения равновесия в системе должна возникать сила,
направленная к положению равновесия – стремящаяся вернуть тело в положение
равновесия. Для рассмотренных колебательных систем это сила упругости пружины и
сила тяжести: и при перемещении шарика вверх, и при его перемещении вниз
результирующая сила направлена к положению равновесия
2) Трение в системе должно быть достаточно мало – иначе колебания быстро затухнут или
вовсе не возникнут. Незатухающие колебания возможны лишь при отсутствии трения

9.

Гармонические колебания
Периодические изменения физической величины в зависимости от
времени, происходящие по закону синуса или косинуса, называются
ГАРМОНИЧЕСКИМИ КОЛЕБАНИЯМИ

10.

Гармонические колебания

11.

Циклическая (круговая) частота колебаний
рад/с

12.

Фаза колебаний
Фаза колебаний – это физическая величина, которая показывает отклонение
точки от положения равновесия. На рисунке ниже изображены одинаковые
фазы

13.

выражается фаза в радианах

14.

Если изменить период, начальную фазу или амплитуду
колебания, то графики тоже изменятся
• На рисунке во всех трех случаях для
синих кривых начальная фаза равна
нулю, а в последнем (с) — красная
кривая имеет меньшую начальную фазу.
• В первом случае (а) красная кривая
описывает колебание, у которого
амплитуда
больше
колебания,
описанного синей линией.
• Во втором случае (b) красная кривая
отличается от синей только значением
периода — у красной период в два раза
меньше

15.

Математический маятник

16.

Пружинный маятник
Пружинный маятник — это груз,
прикрепленный к пружине, массой которой
можно пренебречь.
В пружинном маятнике колебания
совершаются под действием силы упругости.
Пока пружина не деформирована, сила
упругости на тело не действует

17.

Формула периода колебания пружинного
маятника

18.

Превращение энергии при гармонических
колебаниях