ТЕМА: 02. Колебательное движение План урока.

План урока. Колебательным движением (колебанием) называют всякий процесс, который обладает свойством повторяемости во времени. Различают свободные и вынужденные колебания.

План урока. Свободными (собственными) называются колебания, при которых тело, будучи выведенным из положения равновесия каким-нибудь внешним воздействием, в дальнейшем предоставлено самому себе. Вынужденными называются колебания, которые совершаются под действием внешней периодической силы.

План урока. Если в механической колебательной системе не действуют силы трения и сопротивления, то свободные колебания такой системы являются незатухающими. Свободные колебания в реальных системах всегда затухающие.

План урока. Простейшим видом колебаний являются гармонические колебания. Это такие движения, когда физические величины изменяются по закону синуса (или косинуса).

План урока. МОДЕЛЬ ГАРМОНИЧЕСКОГО КОЛЕБАНИЯ

План урока. ХАРАКТЕРИСТИКИ ГАРМОНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ Гармонические колебания характеризуются периодом, частотой, циклической частотой, амплитудой, фазой, начальной фазой.

Период колебаний Т – это наименьший промежуток времени, по истечении которого повторяются значения всех физических величин, характеризующих колебания. [T] = 1 с Амплитуда A – максимальное смещение колеблющегося тела от положения равновесия. [A] = 1 м Амплитуда

Частота колебаний ν – число колебаний в единицу времени. [ν] = 1 с -1 =1 Гц

Циклическая (угловая) частота ω – число колебаний за 2π секунд. [ω] = 1 рад/с

Фаза колебаний φ – величина, определяющая значение изменяющейся величины в данный момент времени. [φ] = 1 рад Начальная фаза колебаний φ 0 – это фаза колебаний в начальный момент времени. [φ 0 ] = 1 рад

КИНЕМАТИЧЕСКИЙ ЗАКОН ГАРМОНИЧЕСКОГО ДВИЖЕНИЯ При гармонических колебаниях координата колеблющегося тела описывается следующим соотношением: x – смещение материальной точки из положения равновесия в момент времени t; A – амплитуда колебаний; ω – циклическая частота; φ 0 – начальная фаза колебаний; ωt + φ 0 – фаза колебаний. Зависимость координаты от времени называют кинематическим законом гармонического движения.

Период колебаний: Частота колебаний: N – число колебаний Δt – промежуток времени

СКОРОСТЬ ПРИ ГАРМОНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЯХ Согласно определению скорости, скорость – это производная от координаты по времени Таким образом, скорость при гармоническом колебательном движении также изменяется по гармоническому закону, но колебания скорости опережают колебания смещения по фазе на.

Величина максимальная скорость колебательного движения (амплитуда колебаний скорости). Следовательно, для скорости при гармоническом колебании имеем:.

УСКОРЕНИЕ ПРИ ГАРМОНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЯХ Согласно определению ускорения, ускорение – это производная от скорости по времени: Таким образом, ускорение при гармоническом колебательном движении также изменяется по гармоническому закону, но колебания ускорения опережают колебания скорости по фазе на.

Величина максимальное ускорение колебательного движения (амплитуда колебаний ускорения). Следовательно, для ускорения при гармоническом колебании имеем:.

План урока. Задание 10

План урока. Определение параметров колебаний по заданному закону движения

План урока. Определение параметров колебаний и запись закона движения по графикам зависимостей кинематических характеристик от времени

Какие из перечисленных ниже движений являются механическими колебаниями? 1.… движение качелей. 2.… движение мяча, падающего на землю. 3.… движение звучащей струны гитары.

Какие из перечисленных ниже колебаний являются свободными? 1.… колебания груза, подвешенного к пружине, после однократного его отклонения от положения равновесия. 2.… колебания диффузора громкоговорителя во время работы приемника. 3.… колебания груза на нити, один раз отведенного от положения равновесия и отпущенного.

В уравнении гармонического колебания величина, стоящая под знаком косинуса, называется … 1.… амплитудой. 2.…циклической частотой. 3.…начальной фазой. 4.… фазой. 5.… смещением от положения равновесия.

Начальная фаза гармонических колебаний материальной точки определяет … 1.… амплитуду колебаний. 2.… отклонение точки от положения равновесия в начальный момент времени. 3.… период и частоту колебаний. 4.… максимальную скорость прохождения точкой положения равновесия. 5.… полный запас механической энергии точки.

За 2 с маятник совершил 8 колебаний. Укажите все правильные утверждения. 1.… период колебаний 4 с. 2.… период колебаний 16 с. 3.… период колебаний 0,25 с.

На рисунке представлен график зависимости от времени координаты тела, совершающего гармонические колебания вдоль оси. Чему равен период колебаний тела? 1.… 1 с. 2.… 2 с. 3.… 3 с. 4.… 4 с. 5.… 5 с.

На рисунке дан график зависимости координаты тела от времени. Частота колебаний тела равна … 1.… 0,12 Гц. 2.… 0,25 Гц. 3.… 0,5 Гц. 4.… 4 Гц. 5.… 2 Гц.

На рисунке приведен график гармонических колебаний. Укажите все правильные утверждения. 1.… амплитуда колебаний равна 10 см. 2.… период колебаний 2 с. 3.… частота колебаний 0,5 Гц.

При гармонических колебаниях вдоль оси координата тела изменяется по закону. Чему равна амплитуда колебаний тела? 1.… 0,4 м. 2.… 0,2 м. 3.… 0,1 м. 4.… 0,8 м. 5.… 1,6 м.

Колебания груза вдоль оси заданы уравнением. Чему равна фаза Колебаний в момент времени ? 1.… 3. 2.…. 3.… 2t. 4.….