Теория колебаний объединяет, обобщает различные области физики… Каждая из областей физики – оптика, механика, акустика – говорит на своем «национальном» языке. Но есть «интернациональный» язык, и это – язык теории колебаний… Изучая одну область, вы получаете тем самым интуицию и знания совсем в другой области.

-2 -3 Х, см х, см t, c 0

0 D 0 А) BF упр B Б) CF упр С U6U6 В) 0 U2U2 Г) F упр D U3U3 Д) А F упр А Е) D F упр D U4U4 Ж) U5U5 З) U6U6 CF упр С И) В F упр В К)

Колебания, происходящие только благодаря начальному запасу энергии, называются свободными. Системы тел, которые способны совершать свободные колебания, называются колебательными системами (пружинный маятник).

Колебательный контур C·U 22 + LI² =const W эл. = cu² 2 C= q u U=U= q c W м = LI² 2 2

q 0 - max q0q0 E0E0 t 0 = 0 I 0 = 0 E 0 - max B 0 = 0 q 1 < q 0 B 1 > B 0 E 1 < E 0 q 2 = 0 E 2 = 0 B 2 - max q 3 < q 0 E 3 < E 0 B 3 < B MAX q4q4 E4E4 t 4 = T/2 I 4 = 0 q 4 = q 0 E 4 = E 0 B 4 = 0 q 1 E1E1 I1I1 t 1 > t 0 I 1 > I 0 q3q3 E3E3 I3I3 t 3 > t 2 I 3 < I max q 0 E2E2 I max t 2 = T/4 I 2 - max U = Ed E ~ U

i I x t= T/8 I i -q q T V I I m t=T/4 V m V i qqq q q -q x t=3/8T -q m V=0 m q m X m t=T/2 x m _ -q -q m - q m t=0 V=0

i -q m _ -q -q m - q m 9 t=0 I i -q q t= T/8T I I m t=T/4 i qqq q q -q t=3/8T m q m t=T/2 V=0 x x m x V V m VV=0 X m x 0 T/8 T/43T/8T/2 qq I

КЛАССИФИКАЦИЯ ВЕЛИЧИН - АНАЛОГОВ а) величины, характеризующие состояние системы. kx 2 1 q 2 mv 2 Li 2 П = и Wэл = ; К = и Wм = ; 2 2C 2 2 б) величины, выражающие отклонение системы от состояния равновесия: x и q; в) величины, выражающие свойства самой системы (параметры системы): m и L, µ и R, и к ; 1 С г) величины, выражающие скорость изменения состояния системы: v = x`( t) и i = q`( t).

Словарь аналогии. МЕХАНИЧЕСКОЕ КОЛЕБАНИЕЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ КОЛЕБАНИЕ 1)Масса тела 1)Индуктивность катушки 3)Упругость пружины 3)Емкость конденсатора 4)Отклонение тела от положения равновесия 4)Заряд на конденсаторе 5)Скорость тела 5)Ток 6)Потенциальная энергия 6)Электрическая энергия (энергия электрического поля) 2)Кинетическая энергия 2)Магнитная энергия (энергия – магнитного поля) 7)Сила 7) Электродвижущаяся сила

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ Идеальный колебательный контур ОПРЕДЕЛЕНИЕ модель следствия характеристики Средства описания применение Граница применимости: Графики колебаний,q,U,I Закон сохранения энергии CU 2 m LI 2 m = 22 Закон колебания заряда на конденсаторе q=-w 2 0 q Амплитуда, А Период, Т Частота, v Незатухающие колебания силы тока в цепи, заряда на конденсаторе в колебательном контуре При отсутствии сопротивления R в контуре т Формула Томсона Iq

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ СВОБОДНЫЕВЫНУЖДЕННЫЕ В ПРИРОДЕ В ТЕХНИКЕ Электрические разряды Затухающие колебания при включении и выключении цепей В ТЕХНИКЕ В ПРИРОДЕ Затухающие колебания в колебательном контуре Автоколебания Переменный ток Электросигналы сердца Электрические ритмы растений Стимуляторы биопотенциалов в медицине

1. Разъясните аналогию в способе возбуждения свободных колебаний груза на пружине и в контуре. 2. Какие внутренние силы являются аналогами в этих системах ? 3. В чем проявляется аналогия между физическими величинами,характеризующие механические и электрические колебания?