Механические колебания. Физика. 9 класс

Содержание

Слайд 2

Колебания - это движения, которые точно или приблизительно повторяются через определенный

Колебания - это движения, которые точно или приблизительно повторяются через определенный

интервал времени.

Колебания – один из самых распространенных процессов в природе и технике.

Слайд 3

Примеры колебаний распространение звука распространение света движение качелей движение маятника часов

Примеры колебаний

распространение звука
распространение света
движение качелей
движение маятника часов
движение поршня ДВС
землетрясения
приливы и

отливы
биение пульса
движение иглы швейной машины
Слайд 4

Механические колебания Свободные – колебания в системе под действием внутренних сил,

Механические колебания

Свободные –
колебания в системе под действием внутренних сил, после

того как система выведена из положения равновесия.

Вынужденные –
колебания тел под действием внешних периодически изменяющихся сил.

Слайд 5

Свободные колебания – это колебания, происходящие только благодаря начальному запасу энергии

Свободные колебания – это колебания, происходящие
только благодаря начальному запасу энергии

Условия

существования свободных колебаний
наличие положения устойчивого равновесия (ПУР);
равнодействующая сил, действующих на тело, всегда направлена к ПУР;
ПУР тело проходит по инерции;
Сила трения (сопротивления) стремиться к нулю.
Слайд 6

Колебательные системы – это системы, способные совершать свободные колебания Колебательные системы

Колебательные системы – это системы,
способные совершать свободные колебания

Колебательные системы
качели;
тело на

нити;
тело на пружине;
струна гитары

Системы не являющиеся
колебательными
игла швейной машины;
поршень ДВС

Слайд 7

КОЛЕБАНИЯ НИТЯНОГО МАЯТНИКА

КОЛЕБАНИЯ НИТЯНОГО МАЯТНИКА

Слайд 8

Величины, характеризующие колебательное движение T – период колебаний – время одного

Величины, характеризующие колебательное движение

T – период колебаний – время одного полного

колебания (с)
А - амплитуда колебаний –модуль максимального отклонения точки от положения равновесия (м)
٧ - частота колебаний - число полных колебаний за единицу времени (Гц)
1 Гц – это одно колебание в секунду.
Примерно с такой частотой бьется человеческое сердце.
Слайд 9

Основные формулы Период и частота через число колебаний и время Связь частоты и периода колебаний

Основные формулы

Период и частота
через число колебаний и время

Связь частоты и

периода колебаний
Слайд 10

Основные формулы Период колебаний математического маятника Зависит от: Длины маятника Ускорения

Основные формулы

Период колебаний математического маятника
Зависит от:
Длины маятника
Ускорения свободного падения в данном

месте.
НЕ ЗАВИСИТ ОТ МАССЫ

Период колебаний пружинного маятника
Зависит от:
Массы груза
Жёсткости пружины

Слайд 11

Развернём колебания по времени

Развернём колебания по времени

Слайд 12

ГАРМОНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ - колебания, при которых изменения физических величин происходят по

ГАРМОНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ - колебания, при которых изменения физических величин происходят по

закону синуса или косинуса, называются гармоническими колебаниями.
Слайд 13

ЗАДАЧА. На рисунке представлена зависимость координаты тела, колеблющегося вдоль оси OY,

ЗАДАЧА. На рисунке представлена зависимость координаты тела, колеблющегося вдоль оси OY,

от времени. Какова амплитуда колебаний? Каков период колебаний? Определите частоту.

А= 2 см
Т = 1,25 с

Слайд 14

ЗАДАЧА. На графике показано, как меняется скорость груза, подвешенного на нити.

ЗАДАЧА. На графике показано, как меняется скорость груза, подвешенного на нити.

Определить амплитуду, период и частоту колебаний скорости груза.
Слайд 15

ПРЕВРАЩЕНИЕ ЭНЕРГИИ Ер → Ек → Ер → … mUm²/2 kxm²/2

ПРЕВРАЩЕНИЕ ЭНЕРГИИ

Ер → Ек → Ер → …

mUm²/2

kxm²/2

kxm²/2

Epmax = Ekmax

Eполн ~

xm²

X

t

Свободные колебания – затухающие колебания

При Fтр ≠ 0
Еполн.⭣ => xm⭣

При Fтр = 0

Слайд 16

ВЫНУЖДЕННЫЕ КОЛЕБАНИЯ - колебания, возникающие под действием внешних, периодически изменяющихся сил

ВЫНУЖДЕННЫЕ КОЛЕБАНИЯ - колебания, возникающие под действием внешних, периодически изменяющихся сил

(при периодическом поступлении энергии извне к КС)

Свободные колебания - колебания строго одной частоты (собственной частоты КС).
В вынужденных колебаниях частота колебаний любая, которая определяется вынуждающей силой Fвын.

Если Fвын. изменяется по закону синуса или косинуса, то вынужденные колебания будут гармоническими.

Частота вынужденных колебаний равна частоте изменения внешней силы