Свободные и вынужденные механические колебания

1. П. 15 Свободные и вынужденные механические колебания

2. Что такое механические колебания?

3.

Основные виды колебаний
свободные
называют колебания в
системе под действием
внутренних сил, после того,
как система была выведена
из положения равновесия и
предоставлена затем самой
себе.
вынужденные
называют колебания тел
под действием внешних
периодически
изменяющихся сил.

4.

Система тел, которые
способны совершать
колебания называется
колебательными системами.

5. Маятник – подвешенное на нити или закреплённое на оси тело, которое может совершать колебания под действием силы тяжести

Виды маятников
Математический (нитяной) это материальная точка,
подвешенная на невесомой и
нерастяжимой нити.
Пружинный - тело,
подвешенное на пружине и
совершающее колебания
под действием силы
упругости пружины.

6. Математический маятник

Система:
нить-груз-земля
Колебания совершаются
за счёт равнодействующей
силы тяжести и
силы упругости
(силы натяжения нити)

7. Пружинный маятник

Система:
пружина-груз-земля
Колебания совершаются
под действием
силы упругости, возникающей
в деформированной пружине

8. Свободные колебания пружинного маятника

• Fx=-kx – закон Гука
• Fx=max – второй закон Ньютона
• max=-kx, ax= - kx/m, k/m=const
уравнение свободных колебаний
k
ax x пружинного маятника.
m

9.

Характеристики механических
колебаний

10.

Амплитуда – модуль наибольшего
смещения тела от положения
равновесия.
хmax или А
Измеряется в метрах

11.

• Период Т – время одного полного
колебания.
t
Т
N
Измеряется в секундах
Период колебаний
Для математического
маятника
(Формула Гюйгенса)
Для пружинного
маятника

12.

Частота
- число полных колебаний за
единицу времени.
N
t
Измеряется в Герцах
• Циклическая (круговая) частота колебаний –
частота , равная числу колебаний ,
2
совершаемых материальной точкой за с
2
2
Т
Измеряется в радианах в секунду

13. №1. Найти амплитуду, период и частоту колебаний

14. №2 Найти амплитуду, период и частоту колебаний

15.

Резонанс – резкое возрастание
амплитуды вынужденных
колебаний при совпадении
частоты собственных колебаний
с частоты вынуждающей силы.