Презентация по физике _Свободные и вынужденные колебания_ (11 класс)

Механические колебания

11 класс

• Механические колебания – это движения, которые точно или приблизительно повторяются через определенные интервалы времени

• По характеру физических процессов в системе, которые вызывают колебательные движения, различают три основных вида колебаний:

вынужденные

свободные

автоколебания

• Вынужденные колебания – это колебания, которые происходят под действием внешней, периодически изменяющейся силы.

• Свободные колебания – это колебания, которые возникли в системе под действием внутренних сил, после того, как система была выведена из положения устойчивого равновесия.

• Автоколебаниями называются незатухающие колебания, которые могут существовать в системе без воздействия на неё внешних периодических сил.

Часы с балансиром.

Спусковой механизм

часов:

1 — балансир;

2 — анкерная вилка;

3 — спусковое колесо

Маятниковые часы

Колебательные системы

Колебательные системы

Условия возникновения колебаний

• Наличие положения устойчивого равновесия, при котором равнодействующая сила равна нулю.
• Хотя бы одна сила должна зависеть от координат.
• Наличие в колеблющейся материальной точке избыточной энергии.
• Если вывести тело из положения равновесия, то равнодействующая не равна нулю.
• Силы трения в системе малы.

Превращение энергии при колебательном движении

• В неустойчивом равновесии имеем

Е п –- Е к -- Е п -- Е к -- Е п

• За полное колебание (колебательное движение, которое вновь повторяется, называют полным колебанием)
• Выполняется закон сохранения энергии.

Параметры колебательного движения

• Смещение х –отклонение колеблющейся точки от положения равновесия в данный момент времени.

• Амплитуда х max или А – наибольшее смещение от положения равновесия.

• Период Т – время одного полного колебания. Выражается в секундах.
• Частота - число полных колебаний за единицу времени. Выражается в герцах(Гц).

• Циклическая (круговая) частота колебаний – частота , равная числу колебаний , совершаемых материальной точкой за

Свободные колебания пружинного маятника

• F x =- kx – закон Гука
• F x =ma x – второй закон Ньютона
• ma x =-kx, a x = - kx / m , k / m=const

уравнение свободных колебаний

пружинного маятника.

• Ускорение тела, колеблющегося на пружине , не зависит от силы тяжести, действующей на это тело, но пропорционально смещению и направлено в сторону равновесия.

Виды маятников и их характеристики