Кинематика колебательного движения

Сентябрь 4, 2022

Главная
Физика
Кинематика колебательного движения

Содержание

2. Механически колебания Механические колебания — это движения тел, повторяющиеся точно (или приблизительно) через одинаковые промежутки времени.
3. Свободные колебания Свободные колебания совершаются под действием внутренних сил системы, после того, как она была выведена
4. Вынужденные колебания Колебания называются вынужденными, если происходящие под действием внешних периодических сил. Например: океанические приливы под
5. Простейшим видом колебательного процесса являются гармонические колебания. Например: колебания груза на пружине, маятник механических часов Гармонические
6. Если колебания описывать по закону косинуса, то: A–амплитуда колебания, [A] = 1 м; x–координата колеблющегося тела,
7. Если колебания описывать по закону синуса: A– амплитуда колебания, [A] = 1 м; x–координата колеблющегося тела,
8. Из графиков видно, что своего максимального значения скорость и ускорение достигают тогда, когда множитель, содержащий тригонометрическую
9. Период колебаний нитяного и пружинного маятников. Период колеба́ний маятника (T)—наименьший промежуток времени, за который осциллятор совершает
10. Нитяным маятником называют тело на невесомой нерастяжимой нити, совершающее колебания. Если на тело нитяного маятника действуют
11. Маятник Фуко Ма́ятник Фуко́ — маятник, используемый для экспериментальной демонстрации суточного вращения Земли. Маятник Фуко в
13. Скачать презентацию

Слайд 2

Механически колебания
Механические колебания — это движения тел, повторяющиеся точно (или приблизительно)

через одинаковые промежутки времени. (Козел, стр.144, первый абзац параграфа 2.1).
Механические колебания, как и колебательные любой другой физической природы, могут быть свободными и вынужденными.

Механические колебательные системы

Слайд 3

Свободные колебания
Свободные колебания совершаются под действием внутренних сил системы, после того,

как она была выведена из состояния равновесия.
Например: качели, груз на пружине, натянутая струна гитары, балансир(крутильный маятник).

Балансир

Груз, прикрепленный к пружине

Слайд 4

Вынужденные колебания
Колебания называются вынужденными, если происходящие под действием внешних периодических сил.

Например: океанические приливы под действием Луны, игла швейной машины, колебание поршня в цилиндре автомобильного двигателя.

Слайд 5

Простейшим видом колебательного процесса являются гармонические колебания.
Например: колебания груза на пружине,

маятник механических часов
Гармонические колебания описываются законом синуса или законом косинуса. Если мы начинаем рассматривать колебание из положения максимального отклонения, то колебание опишет косинус, а если из положения равновесия, то синус.

Маятник механических часов.

График зависимостей при гармонических колебаниях

Слайд 6

Если колебания описывать по закону косинуса, то:
A–амплитуда колебания, [A] = 1

м;
x–координата колеблющегося тела, [x] = 1 м;
ϕ0– начальная фаза, [ϕ] = 1 рад;
π –число «пи», константа;
ω –циклическая частота, [ω] = 1 рад/с
υ–скорость колеблющегося тела, [υ] = 1 м/с;
a–ускорение колеблющегося тела, [a] = 1 м/с2.
Важно помнить, что колебание косинуса можно описать колебанием синуса с начальной фазой ϕ0 = π/2.

График зависимостей при описании через косинус

Слайд 7

Если колебания описывать по закону синуса:
A– амплитуда колебания, [A] =

1 м;
x–координата колеблющегося тела, [x] = 1 м;
ϕ0– начальная фаза, [ϕ] = 1 рад;
π –число «пи», константа;
ω –циклическая частота, [ω] = 1 рад/с
υ– скорость колеблющегося тела, [υ] = 1 м/с;
a– ускорение колеблющегося тела, [a] = 1 м/с2.

График зависимости при описании через закон синуса.

Слайд 8

Из графиков видно, что своего максимального значения скорость и ускорение достигают

тогда, когда множитель, содержащий тригонометрическую функцию равен 1 или –1.
Отсюда несложно вывести формулы:
A – амплитуда колебания, [A] = 1 м;
ω –циклическая частота, [ω] = 1 рад/с
ν – скорость колеблющегося тела, [υ] = 1 м/с;
A – ускорение колеблющегося тела, [a] = 1 м/с2.

Слайд 9

Период колебаний нитяного и пружинного маятников.
Период колеба́ний маятника (T)—наименьший промежуток времени,

за который осциллятор совершает одно полное колебание (то есть возвращается в то же состояние, в котором он находился в первоначальный момент, выбранный произвольно).Измеряется в секундах [c].
Ма́ятник — система, подвешенная в поле тяжести и совершающая механические колебания. Колебания совершаются под действием силы тяжести, силы упругости и силы трения. Во многих случаях трением можно пренебречь, а от сил упругости (либо сил тяжести) абстрагироваться, заменив их связями.

Пружинный и нитяной маятники соответственно.

Слайд 10

Нитяным маятником называют тело на невесомой нерастяжимой нити, совершающее колебания.
Если на тело

нитяного маятника действуют только сила тяжести и сила упругости, он совершает колебания с постоянным периодом.
Период колебания нитяного мятника рассчитывается по формуле:
l – длина нити;
Т – период колебания маятника;
g – ускорение свободного падения;
π –число пи, константа.

Нитяной маятник

Колебания нитяного маятника с указанием направлений скорости и ускорения

Слайд 11

Маятник Фуко
Ма́ятник Фуко́ — маятник, используемый для экспериментальной демонстрации суточного вращения Земли.
Маятник Фуко в

действии

Кинематика колебательного движения

Содержание

Механически колебанияМеханические колебания — это движения тел, повторяющиеся точно (или приблизительно)

Свободные колебанияСвободные колебания совершаются под действием внутренних сил системы, после того,

Вынужденные колебанияКолебания называются вынужденными, если происходящие под действием внешних периодических сил.

Простейшим видом колебательного процесса являются гармонические колебания.Например: колебания груза на пружине,

Если колебания описывать по закону косинуса, то:A–амплитуда колебания, [A] = 1

Если колебания описывать по закону синуса: A– амплитуда колебания, [A] =