244.05K
Category: physicsphysics

Механические колебания

1.

Механические
колебания
Учитель физики высшей
квалификационной категории
кандидат технических наук
Козакова Елена Анатольевна

2.

Колебательные движения
Примеры колебательных
движений: движение иглы
швейной машины,
качелей, маятника часов,
вагона на рессорах, ветки
дерева, поршня в
цилиндре, земной
поверхности.
Колебательное движение –
движение, повторяющееся
через определенный
промежуток времени

3.

Свободные и
вынужденные колебания
Свободные колебания – колебания,
происходящие
под
действием
внутренних сил системы после
выведения
ее
из
положения
равновесия.
Вынужденные
колебания

колебания,
происходящие
под
действием внешней периодически
изменяющейся силы.

4.

Модель для изучения
колебаний
Идеальный
объект для
изучения
колебаний:
пружинный и
математический
маятники.

5.

Условия для
возникновения колебаний:
а) наличие у колебательной системы
положения устойчивого равновесия,
б) появление возвращающей силы
после выведения системы из положения
устойчивого равновесия,
в) при возвращении в положение
равновесия тело не может сразу
остановиться,
г) силы трения в системе малы.

6.

Аналогия с движением
тела по окружности
Проекция
тела
на ось Х при
движении тела
по окружности
совершает
колебательные
движения.

7.

Величины,
характеризующие
колебательное движение:

8.

Т – период колебаний:
промежуток времени, в течение
которого совершается одно полное
колебание.
- частота колебаний: число
колебаний в единицу времени.
Т=1/ ;
=1/Т;
Т =t/N ;
=N/t;
[Т]=с ; [ ]=1/с=Гц .

9.

х – смещение от положения равновесия,
[х]=м
А – амплитуда колебаний:
максимальное смещение от положения
равновесия,
[A] =м
- циклическая частота колебаний:
[ ]=рад/с

10.

Периоды колебаний
математический
маятник
пружинный
маятник
l
T 2
g
m
T 2
k

11.

Гармонические колебания
Гармонические
колебания –
колебания
физической
величины по
закону синуса
или косинуса.

12.

Превращение энергии
Ер=Ек=Ер=Ек=Ер=…
m
2
2
kA
2
mgh
2
E k max
E p max
E p max

13.

Затухающие колебания
Затухающими называются
колебания, амплитуда
которых с течением времени
уменьшается.
Механическая энергия
расходуется на совершение
работы по преодолению сил
сопротивления.
Свободные колебания –
затухающие.

14.

Резонанс
Резонанс – резкое
возрастание
амплитуды
колебаний при
совпадении
частоты
собственных
колебаний υ0 с
частотой
вынужденных
колебаний υ.
υ0

15.

Применение, проявление
виброуплотнители, вибромолоты,
частотомеры, маятники часов, балансиры в
карманных и наручных часах, камертоны,
телефоны, определение ускорения свободного
падения с целью обнаружения залежей
полезных ископаемых.
Разрушение мостов (1906 г.- мост через
р.Фонтанку в С.-Петербурге, 1831 г.- мост
через р.Ирвень в Манчестере), раскачивание
железнодорожных вагонов на стыках
рельсов, теплоходов на волнах.
English     Русский Rules