Презентация "Кинематика колебательного движения. Гармонические колебания" 11 база

Урок 26

Кинематика колебательного движения. Гармонические колебания

11 база

Домашнее задание

П.25, упражнение стр. 150 № 1-4

Физический диктант

1. Промежуток времени, через который движение тела полностью повторяется, называют …

2. Число колебаний за 1 секунду называют …

3. Назовите модели колебательных систем.

Вариант 1

Вариант 2

• На рисунке показать силы действующие на маятник и их направление.

4. На рисунке показать силы действующие на маятник и их направление

Вариант 1

Вариант 2

5. Материальная точка колеблется с частотой 20 кГц. Определите период и число колебаний в минуту.

5. Частота колебаний крыльев комара 600Гц, а период колебаний крыльев шмеля 5мс. Какое из насекомых и на сколько больше сделает взмахов а 1мин?

Кинематика колебательного движения. Гармонические колебания

Колебания материальной точки происходящие по закону синуса или косинуса называются гармоническими.

ХАРАКТЕРИСТИКИ КОЛЕБАНИЙ

Изменяются в процессе колебаний

Остаются неизменными

Координата

x = x m · sinωt

Амплитуда

Скорость

(зависит от энергии)

υ = x m ω · cosωt

Период

Ускорение

Частота

a = - x m ω² · sinω t

(зависят от параметров системы)

Условия возникновения механических колебаний

• Наличие в колебательной системе избыточной энергии( за счет отклонения нити с грузом, сжатия пружины )
• При выводе тела из положения равновесия равнодействующая сила всегда направлена к положению равновесия
• Силы трения в системе малы

ВНУТРЕННИЕ СИЛЫ

9

УРАВНЕНИЕ КОЛЕБАНИЙ

• x =x m cosωt или x = x m sinωt

х – координата (смещение)

х m – амплитуда

ω – циклическая частота

t – время

ПАРАМЕТРЫ КОЛЕБАНИЙ

• ω – число колебаний за 2π секунд (рад/с)
• ν – число колебаний за 1 секунду (Гц)

υ m = x m ω - максимальная скорость (м/с)

a m = x m ω² - максимальное ускорение (м/с²)

ПАРАМЕТРЫ КОЛЕБАНИЙ

n - количество колебаний, t – время колебания

Пружинный маятник

Нитяной маятник

m – масса груза

l – длина нити

k – коэффициент жесткости

g = 10м/с ²

СВЯЗЬ КООРДИНАТЫ, СКОРОСТИ И УСКОРЕНИЯ

• х = x m cosωt

• υ = -v m sinωt

• a = - a m cosωt

АНАЛИЗ ГРАФИКА КОЛЕБАНИЙ

ПРЕВРАЩЕНИЕ ЭНЕРГИИ

E p

E k

ЗАТУХАЮЩИЕ КОЛЕБАНИЯ

– колебания, происходящие под действием силы трения. При таком движении амплитуда и скорость уменьшаются, а

период и

частота не

меняются.

ВЫНУЖДЕННЫЕ КОЛЕБАНИЯ

• Колебания, совершающиеся под воздействием внешней периодической силы, называются вынужденными .
• Внешняя сила совершает положительную работу и обеспечивает приток энергии к колебательной системе. Она не дает колебаниям затухать, несмотря на действие сил трения.
• Частота вынужденных колебаний равна частоте внешней силы

РЕЗОНАНС

– возрастание амплитуды вынужденных колебаний при совпадении частоты вынуждающей силы и собственной частоты колебательной системы

Механические колебания

– движения, которые повторяются, через Т

Свободные колебания – за счет запаса энергии

ℓ

Т – период (с)

ν – частота (Гц)

ω – циклическая частота (рад/с) ω = 2πν

х – смещение, х = 0 – положение

х m – амплитуда равновесия

0

Гармонические колебания –

параметры изменяются по закону синуса или косинуса

ЗСЭ : Е к + Е р = Е мех = const

x = x m · sinωt

υ = x m ω · cosωt

a = - x m ω² · sinω t

v m = x m ω (t =0 )

x m