Механические колебания. Колебательные движения

Содержание

Слайд 2

Мы живем в мире колебаний. Маятник стенных часов, фундамент быстроходной турбины, кузов

Мы живем в мире колебаний. Маятник стенных часов, фундамент быстроходной турбины, кузов
железнодорожного вагона, струна гитары
По современным воззрениям, все звуковые, тепловые, световые, электрические и магнитные явления, то есть важнейшие физические процессы окружающего нас мира, сводятся к различным формам колебания материи.
Колебания играют важную роль в таких ведущих областях техники, как электричество и радио.
Биение сердца, сокращение желудка, деятельность кишечника имеют колебательный характер.
Примеры колебательных систем

Колебательные движения

Слайд 4

Первые исследователи колебаний

Христиан
Гюйгенс
(1629-1695)

Галилео
Галилей
(1564-1642)

Первые исследователи колебаний Христиан Гюйгенс (1629-1695) Галилео Галилей (1564-1642)

Слайд 5

Колебания – это движения, которые точно или приблизительно точно повторяются через определенные

Колебания – это движения, которые точно или приблизительно точно повторяются через определенные интервалы времени.
интервалы времени.

Слайд 6

ВИДЫ КОЛЕБАНИЙ:

СВОБОДНЫЕ
ВЫНУЖДЕННЫЕ

ВИДЫ КОЛЕБАНИЙ: СВОБОДНЫЕ ВЫНУЖДЕННЫЕ

Слайд 7

Свободные колебания.

Свободные колебания – колебания,
происходящие под действием внутренних сил, после того

Свободные колебания. Свободные колебания – колебания, происходящие под действием внутренних сил, после
как система была выведена из положения равновесия.

Системы тел, которые способны совершать свободные колебания,
называются колебательными системами (в них должна возникать сила,
возвращающая систему в положение устойчивого равновесия).
Затухающие колебания – это колебания с уменьшающей амплитудой.

Слайд 8

Условия возникновения колебаний

Для того чтобы в той или иной системе

Условия возникновения колебаний Для того чтобы в той или иной системе возникли
возникли свободные колебания, необходимо выполнение следующих условий:
1. Наличие внешней силы, выводящей систему из положения равновесия.
2. Трение в системе должно быть минимальным.

Слайд 9

Вынужденные колебания

Колебания, совершаемые телом под действием внешней периодически изменяющейся силы, называются

Вынужденные колебания Колебания, совершаемые телом под действием внешней периодически изменяющейся силы, называются
вынужденными колебаниями.
Внешняя периодически изменяющаяся сила, вызывающая эти колебания, называется вынуждающей силой.
При вынужденных колебаниях частота равна частоте внешней вынуждающей силы.
Вынужденные колебания – незатухающие. Они происходят до тех пор, пока действует вынуждающая сила.

Слайд 10

Виды колебаний

Механические колебания- движение тела, повторяющееся
точно или через примерно равные

Виды колебаний Механические колебания- движение тела, повторяющееся точно или через примерно равные
промежутки времени.
Гармонические колебания- периодические изменения во времени
физических величин, происходящие по закону синуса или косинуса.
Уравнение гармонических колебаний:
X=x m cos (ωt+φo)

Слайд 11

Характеристики колебательного движения:

Характеристики колебательного движения:

Слайд 12

1. Период колебаний Т(с) – время, за которое колеблющееся тело совершит одно

1. Период колебаний Т(с) – время, за которое колеблющееся тело совершит одно
полное колебание.
Т = t/N
t - время всех колебаний
N - число колебаний

Слайд 13

2. Частота υ (Гц) – это число колебаний в единицу времени.
υ

2. Частота υ (Гц) – это число колебаний в единицу времени. υ = 1/т
= 1/т

Слайд 14

3. Амплитудой колебаний хm (м) называют модуль наибольшего смещения колеблющегося тела (материальной

3. Амплитудой колебаний хm (м) называют модуль наибольшего смещения колеблющегося тела (материальной точки) от положения равновесия
точки) от положения равновесия

Слайд 15

4. Циклическая или круговая частота ω (рад/с) показывает
число колебаний за 2π секунд.

ω

4. Циклическая или круговая частота ω (рад/с) показывает число колебаний за 2π
= 2π/Т =2πυ

Слайд 16

5. Начальная фаза колебаний (φo ) –
Показывает положение тела в начальный момент

5. Начальная фаза колебаний (φo ) – Показывает положение тела в начальный момент времени.
времени.

Слайд 17

ПРЕВРАЩЕНИЕ ЭНЕРГИИ В КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ

ПРЕВРАЩЕНИЕ ЭНЕРГИИ В КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ

Слайд 18

Колебательные системы

Колебательные системы

Слайд 19

Математическим маятником называют материальную точку, подвешенную на тонкой, невесомой и нерастяжимой нити.

Математическим маятником называют материальную точку, подвешенную на тонкой, невесомой и нерастяжимой нити.

Слайд 20

Период колебаний математического маятника.

l – длина маятника (м),
g – ускорение свободного падения

Период колебаний математического маятника. l – длина маятника (м), g – ускорение свободного падения (м/с2)
(м/с2)

Слайд 21

Пружинным маятником называется система, состоящая из груза массой m и невесомой пружины

Пружинным маятником называется система, состоящая из груза массой m и невесомой пружины
жесткостью k.

горизонтальный
пружинный маятник

вертикальный
пружинный
маятник

Слайд 22

Период колебаний пружинного маятника.

m – масса тела (кг)
k – жесткость пружины (Н/м)

Период колебаний пружинного маятника. m – масса тела (кг) k – жесткость пружины (Н/м)

Слайд 23

Превращение энергии
Энергия ниоткуда не возникает и никуда не исчезает; она лишь переходит

Превращение энергии Энергия ниоткуда не возникает и никуда не исчезает; она лишь
из одного вида в другой и/или от одного тела к другому.

Колебания нитяного маятника. Взгляните на рисунок. Там изображен шарик, качающийся на нити. Сначала шарик оттянули вправо, и он приподнялся на высоту h над своим нижним положением. В этот момент шарик имел наибольшую потенциальную энергию под действием силы тяжести. Когда шарик отпустили, он начал двигаться влево, постепенно увеличивая скорость.

Следовательно, кинетическая энергия шарика увеличивается. Одновременно с этим шарик опускается, и в среднем положении его потенциальная энергия становится наименьшей.

Слайд 24

Свободные и вынужденные колебания. Резонанс.

Свободные и вынужденные колебания. Резонанс.

Слайд 25

Резонанс

Резонансом называется явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний при условии совпадения

Резонанс Резонансом называется явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний при условии совпадения
частоты вынуждающей силы и собственной частоты колебательной системы.
Явление резонанса может быть как полезным так и вредным.

Слайд 26

Резонанс

Вред:
Разрушение сооружений.
Обрыв проводов.
Расплескивание воды из ведра.
Раскачивание вагона на

Резонанс Вред: Разрушение сооружений. Обрыв проводов. Расплескивание воды из ведра. Раскачивание вагона
стыках рельсов.
Вибрации в трубопроводах.
Раскачивание груза на подъёмном кране.

Использование:
Растворение порошкового молока в воде.
Резонаторы в музыкальных инструментах.
Магнитно-резонансное обследование организма.
Раскачивание качелей.
Раскачивание языка колокола.
Резонансные замки и ключи.

Имя файла: Механические-колебания.-Колебательные-движения.pptx
Количество просмотров: 23
Количество скачиваний: 0