Свободные механические колебания. Энергия колебательного движения. Вынужденные колебания. Резонанс

Периодический процесс характеризуется повторяемостью
во времени какого-то физического параметра:

Можно представить суммой простых

Полное графическое представление гармонического
колебания тела (точки):

t,с

Уравнение колебаний тела:

Точка m = 10 г колеблется по закону x(t).

Дифференциальное уравнение собственных
незатухающих гармонических колебаний:

Если для какого-то параметра системы составляется
уравнение *,

Пружинный маятник:

Электромагнитный контур:

Полная механическая энергия незатухающих
собственных гармонических колебаний:

Равнодействующая сила – упругая (квазиупругая)

Собственные незатухающие колебания:

В реальных системах обязательно действуют

На реальную колебательную систему действует
внешняя гармонически изменяющаяся сила:

Система совершает вынужденные колебания:

Вынужденные

А = Аmax при условии:

Задача: подвеска реанимобиля – 4

Период собственных колебаний автомобиля:

Внешняя сила действует через каждый метр пути, период

Задача: исследовать зависимость амплитуды
вынужденных колебаний от частоты изменения
вынуждающей силы:

Уравнение колебаний источника, помещенного
в упругую среду:

Источник (И)

Направление распространения волны

Точка среды, удаленная

v – скорость распространения волны в среде

– волновое число

Периодичность во
времени

Периодичность в
пространстве

Продольные волны – упругие деформации
растяжения – сжатия (все среды)

Звук – упругие продольные колебания, воспринимаемые
человеческим ухом

с-1 (Гц)

Слуховое ощущение связано с
возникновением

Причина

Следствие

Свойство

Акустическое сопротивление – новое свойство среды

То же уравнение в виде связи

Объективные характеристики звуковых волн:

Спектральный состав

Порог слышимости
(1000 Гц):

Порог болевого
ощущения:

Безразмерная логарифмическая шкала
уровней интенсивности звука

Уровень интенсивности звука равен 80 дБ.
Определить интенсивность звука и амплитуду

Найти отношение интенсивностей звуков
с уровнями интенсивностей L1 = 50 дБ и

Два человека кричат с одного места с уровнями
интенсивности звука 80 и

Среда 1

Среда 2

Модель лучей

– коэффициент проникновения

Коэффициент отражения:

Согласование

Воздух:

Вода:

Субъективная оценка звукового ощущения

Высота тона = f (ν1, (I-1))

Тембр = f

Объективное воздействие х

Ощущение воздействия у = f (x)

Геометрическая
прогрессия

Арифметическая
прогрессия

Психофизический закон Вебера –

Объективное воздействие I или p

Ощущение воздействия Е = f (I, ν)

Кривые равной громкости

Порог
слухового
ощущения

Доплеровский сдвиг частоты при отражении
механической волны от движущихся эритроцитов
равен

Эффект Доплера – изменение частоты волн,
регистрируемых приемником, вследствие
относительного движения источника и

УЗГ,
ν

ИУЗ

ПУЗ, V, ν

V0

Э

Для ИУЗ: Э – приемник УЗ, движущийся навстречу
с относительной

УЗГ,
ν

ИУЗ

ПУЗ, V, ν

V0

Э

Пр,
νР

ОУЗ, V, ν'

Для приемника: Э – источник УЗ (отраженного),
движущийся

УЗГ,
ν

ИУЗ

ПУЗ, V, ν

V0

Э

Пр,
νР

ОУЗ, V, ν'

ИзЧ,
νР