Механические колебания 1.Механические колебания.Примеры колебательных систем. Гармонические колебания. 2.Уравнения и графики гармонических колебаний. 3.Свободные механические колебания.Закон сохранения энергии при свободных механических колебаниях. 4.Вынужденные колебания.Механический резонанс и его применение

1.Механические колебания.Примеры колебательных систем. Гармонические колебания.

Примеры механических колебаний: покачивание веток деревьев на ветру вибрация струн у музыкальных инструментов движение поршня в цилиндре двигателя автомобиля, качания маятника в настенных часах биения нашего сердца движение качелей Так что же такое колебания? (попробуйте выделить главный признак колебательного движения)

Отбойный молоток. Транспорт Часы Качели

Примеры колебательных систем

x

Выводы: 1.При колебаниях маятников колеблются следующие величины: - смещение тела от положения равновесия(x) - скорость тела(v) - ускорение(a) - возвращающая сила(F) 2.Колебания математического и пружинного маятников являются гармоническими колебаниями, это значит, что колебания смещения, скорости,ускорения и возвращающей силы происходят по законам синуса или косинуса.

Задачи для самоконтроля: Задачи для самоконтроля: 1 Груз, подвешенный на нити, совершает 20 полных колебаний за 10 секунд. Определите период, частоту, циклическую частоту этих колебаний. 2 Колеблющееся в горизонтальной плоскости тело проходит 30 см от правого крайнего до левого крайнего положения за 0,5 с. Определите период, частоту, циклическую частоту колебаний и их амплитуду. Какой путь проходит тело за период? Какое перемещение совершает?

2.Уравнения и графики гармонических колебаний

Подвесим на нити воронку с песком. Под воронкой положим длинную доску. Толкнув воронку, застави м ее качаться влево - вправо. Б удем равномерно вытягивать доску из под воронки. Струйка песка образует на доске лини ю, в математике называем ую синусоидой.

Задания для самоконтроля: 1. Долгое время в Исаакиевском соборе находился один из маятников Фуко с длиной подвеса 98 метров, с помощью которого демонстрировалось вращение Земли вокруг оси. Определите период, частоту и циклическую частоту колебаний этого маятника. 1. Долгое время в Исаакиевском соборе находился один из маятников Фуко с длиной подвеса 98 метров, с помощью которого демонстрировалось вращение Земли вокруг оси. Определите период, частоту и циклическую частоту колебаний этого маятника. 2. По графику, приведенному на рисунке, определите амплитуду и период колебаний материальной точки (в СИ). Найдите частоту и циклическую частоту колебаний. Попробуйте записать уравнение Х(t) для этих колебаний. 2. По графику, приведенному на рисунке, определите амплитуду и период колебаний материальной точки (в СИ). Найдите частоту и циклическую частоту колебаний. Попробуйте записать уравнение Х(t) для этих колебаний.

3.Свободные механические колебания.Закон сохранения энергии при свободных механических колебаниях.

В реальных колебательных системах свободные колебания являются затухающими, их амплитуда с течением времени уменьшается из-за трения.

4.Вынужденные колебания.Механический резонанс и его применение

Явление резонанса может быть причиной разрушения машин, зданий, мостов, если собственные их частоты совпадают с частотой периодически действующей силы. Поэтому, например, двигатели в автомобилях устанавливают на специальных амортизаторах, а воинским подразделениям при движении по мосту запрещается идти «в ногу».

Резонансные явления могут вызвать необратимые разрушения в различных механических системах, например, неправильно спроектированных мостах. Так, в 1905 году рухнул Египетский мост в Санкт-Петербурге, когда по нему проходил конный эскадрон, а в разрушился Такомский мост в США. Чтобы предотвратить такие повреждения существует правило, заставляющее строй солдат сбивать шаг при прохождении мостов.