Механические колебания

1. Тема занятия: Механические колебания

Составила:
Евгения Пенкина
Школа Kingsman
г. Уфа

2. Колебания

 Движение,
повторяющееся через определенный промежуток времени,
называется
колебательным
движением
или
механическими
колебаниями.
Закон движения тела, совершающего колебания, задается с помощью
некоторой периодической функции времени:
2

3. Величины, характеризующие колебания

 1.
Полное колебание - от 134 до 431.
2. Смещение – отклонение тела от положения равновесия.
3. Амплитуда – модуль
равновесия (в 1 сторону).
максимального
 
отклонения
от
положения
 
3

4. Величины, характеризующие колебания

 4.
Период – время одного полного колебания.
5. Частота – число колебаний в единицу времени (за 1 с).
4

5. Величины, характеризующие колебания

 6.
Циклическая (круговая) частота – число колебаний за цикл 2.
7. Фаза – угловая мера времени, прошедшего от начала колебаний.
Определяет положение колеблющегося тела в любой момент времени
(решает главную задачу механики).
5

6. Виды колебаний

I. По амплитуде:
1. затухающие - амплитуда уменьшается;
2. незатухающие - амплитуда постоянна.
6

7. Виды колебаний

II. По происхождению:
1. свободные – происходят под действием внутренних возвращающих сил
системы (после того, как система выведена из положения равновесия);
идеализированный случай;
2. вынужденные – происходят под действием внешней периодически
изменяющейся силы, которую называют вынуждающей; вынужденные колебания незатухающие;
3. автоколебания – происходят в результате имеющейся у таких систем
способности самой регулировать поступление энергии от постоянного источника
(рассмотреть примеры).
источник
энергии
колебательная
система
устройство
обратной связи
 
7

8. Резонанс

 Когда
частота изменения вынуждающей силы совпадает с частотой
собственных колебаний системы, амплитуда колебаний резко
возрастает – наступает резонанс. (Пример – мост)
 
– резонансная кривая
8

9. Резонанс

9

10. Колебательная системы (осциллятор)

- система, в которой могут возникнуть и существовать колебания.
Свойства колебательных систем:
1. Есть состояние устойчивого равновесия;
2. Внутренние силы появляются после того, как система выведена
из положения равновесия (направлены к положению
равновесия);
3. Обладает инертностью: поэтому тело не останавливается в
положении равновесия, а проходит его.
10

11. Маятник

- твердое тело, совершающее колебания около неподвижной точки
или вокруг оси под действием приложенных к нему сил
математический маятник
физический (пружинный)
маятник
11

12. Математический маятник

 
период свободных колебаний математического маятника
12

13. Математический маятник

13

14. Пружинный маятник

 
период свободных колебаний пружинного маятника
14

15. Пружинный маятник

15

16. Пружинный маятник

16

17. Гармонические колебания

 -
колебания, при которых физические величины изменяются по законам
косинуса или синуса.
- начальная фаза
                      
 
17

18. Гармонические колебания

 
• 
 
 
 
Получим:
18

19. Гармонические колебания

19

20. Гармонические колебания

20

21. Гармонические колебания

21

22. Гармонические колебания

22