Механические колебания и волны

Август 4, 2022

Главная
Физика
Механические колебания и волны

Содержание

2. Механические колебания – это движения, которые точно или приблизительно повторяются через определенные интервалы времени.
3. Гармонические колебания Гармоническими называются колебания, которые происходят по закону синуса или косинуса. Возникают, если на тело
4. Координата тела (смещение от положения равновесия) зависит от времени по закону x =Asin(ωt+α), где А –
5. Период Т – время одного полного колебания. Выражается в секундах. Частота - число полных колебаний за
6. Скорость тела при гармонических колебаниях – производная от координаты по времени: v =x = (Asin(ωt+α))=A ωcos(ωt+α)
7. Ускорение тела, колеблющегося на пружине, не зависит от силы тяжести, действующей на это тело, но пропорционально
8. По характеру физических процессов в системе, которые вызывают колебательные движения, различают три основных вида колебаний: свободные
9. Свободные колебания – это колебания, которые возникли в системе под действием внутренних сил, после того, как
10. СВОБОДНЫЕ КОЛЕБАНИЯ Незатухающие колебания – если силами трения и сопротивления можно пренебречь Амплитуда колебания не изменяется
11. Вынужденные колебания – это колебания, которые происходят под действием внешней, периодически изменяющейся силы. Амплитуда установившихся вынужденных
12. Автоколебаниями называются незатухающие колебания, которые могут существовать в системе без воздействия на неё внешних периодических сил.
13. Параметры колебательного движения Смещение х – отклонение колеблющейся точки от положения равновесия в данный момент времени.
14. Резонанс – резкое увеличение амплитуды колебаний при совпадении частоты внешнего воздействия с частотой собственных колебаний системы
15. Условия возникновения колебаний Наличие положения устойчивого равновесия, при котором равнодействующая сила равна нулю. Хотя бы одна
16. Энергия колебаний Колеблющееся тело обладает кинетической и потенциальной энергией
17. Во время колебания энергия переходит из кинетической в потенциальную и обратно. Колебания кинетической и потенциальной энергии
18. Механические волны Волна – колебание распространяющееся в пространстве. Механические волны распространяются в твердых, жидких и газообразных
19. Характеристики волны: Период – Т, частота – v, амплитуда – А, длинна волны - λ, скорость
20. Виды волн: Волна называется поперечной, если частицы среды колеблются в направлениях, перпендикулярных к направлению распространения волны.
22. Скачать презентацию

Слайд 2

Механические колебания – это движения, которые точно или приблизительно повторяются через

определенные интервалы времени.

Слайд 3

Гармонические колебания
Гармоническими называются колебания, которые происходят по закону синуса или косинуса.
Возникают,

если на тело действует сила пропорциональная смещению и направлена к положению равновесия, т.е. вида:
F = - kx
Такая сила называется возвращающей

Слайд 4

Координата тела (смещение от положения равновесия) зависит от времени по закону
x =Asin(ωt+α),
где

А – амплитуда колебаний
ω - циклическая
частота колебаний
ωt+α - фаза колебаний
α – начальная
стадия колебаний

Слайд 5

Период Т – время одного полного колебания. Выражается в секундах.
Частота -

число полных колебаний за единицу времени. Выражается в герцах (Гц).
Число колебаний, происходящих за время t

Слайд 6

Скорость тела при гармонических колебаниях – производная от координаты по времени:

v =x = (Asin(ωt+α))=A ωcos(ωt+α)
Максимальная скорость достигается в положении равновесия и равна:
vmax= ωA
Ускорение тела при гармонических колебаниях равно производной от скорости по времени:
α = v = (Aωcos(ωt+α))= - Aω²sin(ωt+α)
Максимальное ускорение достигается в крайних точках и равно:
αmax = Aω²

Слайд 7

Ускорение тела, колеблющегося на пружине, не зависит от силы тяжести, действующей

на это тело, но пропорционально смещению и направлено в сторону равновесия.

Слайд 8

По характеру физических процессов в системе, которые вызывают колебательные движения, различают

три основных вида колебаний:

свободные

вынужденные

автоколебания

Слайд 9

Свободные колебания – это колебания, которые возникли в системе под действием

внутренних сил, после того, как система была выведена из положения устойчивого равновесия.

Слайд 10

СВОБОДНЫЕ КОЛЕБАНИЯ

Незатухающие колебания – если силами трения и сопротивления

можно пренебречь

Амплитуда колебания не изменяется
Полная механическая энергия колебаний сохраняется
Затухающие колебания – кроме вращающей силы действуют силы трения и сопротивления

Амплитуда с течением времени уменьшается
Полная механическая энергия за счет работы сил сопротивления

Слайд 11

Вынужденные колебания – это колебания, которые происходят под действием внешней, периодически

изменяющейся силы.
Амплитуда установившихся вынужденных колебаний не изменяется
Частота определяется частотой внешнего воздействия
Амплитуда зависит от частоты внешнего воздействия

Слайд 12

Автоколебаниями называются незатухающие колебания, которые могут существовать в системе без воздействия

на неё внешних периодических сил.

Маятниковые часы

Часы с балансиром.
Спусковой механизм
часов:
1 — балансир;
2 — анкерная вилка;
3 — спусковое колесо

Слайд 13

Параметры колебательного движения
Смещение х – отклонение колеблющейся точки от положения равновесия

в данный момент времени.

Слайд 14

Резонанс – резкое увеличение амплитуды колебаний при совпадении частоты внешнего воздействия

с частотой собственных колебаний системы
Амплитуда – наибольшее смещение от положения равновесия.
хmax или А

Слайд 15

Условия возникновения колебаний
Наличие положения устойчивого равновесия, при котором равнодействующая сила равна

нулю.
Хотя бы одна сила должна зависеть от координат.
Наличие в колеблющейся материальной точке избыточной энергии.
Если вывести тело из положения равновесия, то равнодействующая не равна нулю.
Силы трения в системе малы.

Слайд 16

Энергия колебаний
Колеблющееся тело обладает
кинетической и потенциальной
энергией

Слайд 17

Во время колебания энергия переходит из кинетической в потенциальную и обратно.
Колебания

кинетической и потенциальной энергии происходят с частотой в 2 раза большей частоты гармонических колебаний.
Полная механическая энергия при свободных незатухающих колебаний сохраняется и равна

Слайд 18

Механические волны
Волна – колебание распространяющееся в пространстве.
Механические волны распространяются в твердых,

жидких и газообразных средах и не могут распространяться в вакууме.
Волны переносят энергию, но не переносят массу.

Слайд 19

Характеристики волны:
Период – Т, частота – v, амплитуда – А, длинна

волны - λ, скорость распространения - υ
Период – Т – время совершения одного полного колебания.
Длинна волны – λ – расстояние между ближайшими точками среды, колеблющимися в одинаковых фазах. Единицей измерения является метр.
Длина волны и период связаны соотношением:
λ = υТ

Слайд 20

Виды волн:
Волна называется поперечной, если частицы среды колеблются в направлениях, перпендикулярных

к направлению распространения волны.
Волна называется продольной, если колебания частиц среды происходят в направлении распространения волны.
В газах и жидкостях, которые не обладают упругостью формы, распространение поперечных волн невозможно.
В твердых телах возможно распространение как продольных, так и поперечных волн, связанных с наличием упругости формы.

Механические колебания и волны

Содержание

Механические колебания – это движения, которые точно или приблизительно повторяются через

Гармонические колебанияГармоническими называются колебания, которые происходят по закону синуса или косинуса.Возникают,

Координата тела (смещение от положения равновесия) зависит от времени по законуx =Asin(ωt+α),где

Период Т – время одного полного колебания. Выражается в секундах.Частота -

Скорость тела при гармонических колебаниях – производная от координаты по времени:

Ускорение тела, колеблющегося на пружине, не зависит от силы тяжести, действующей

По характеру физических процессов в системе, которые вызывают колебательные движения, различают

Свободные колебания – это колебания, которые возникли в системе под действием

СВОБОДНЫЕ КОЛЕБАНИЯ Незатухающие колебания – если силами трения и сопротивления

Вынужденные колебания – это колебания, которые происходят под действием внешней, периодически

Автоколебаниями называются незатухающие колебания, которые могут существовать в системе без воздействия

Параметры колебательного движенияСмещение х – отклонение колеблющейся точки от положения равновесия

Резонанс – резкое увеличение амплитуды колебаний при совпадении частоты внешнего воздействия

Условия возникновения колебанийНаличие положения устойчивого равновесия, при котором равнодействующая сила равна

Энергия колебанийКолеблющееся тело обладает кинетической и потенциальной энергией

Во время колебания энергия переходит из кинетической в потенциальную и обратно.Колебания

Механические волныВолна – колебание распространяющееся в пространстве.Механические волны распространяются в твердых,

Характеристики волны:Период – Т, частота – v, амплитуда – А, длинна

Виды волн: Волна называется поперечной, если частицы среды колеблются в направлениях, перпендикулярных

Похожие презентации