Презентация «Гармонические колебания»

Гармонические колебания

Физика – 11класс

Каковы особенности механических колебаний? Чем отличаются затухающие колебания от незатухающих? Какие физические величины характеризуют механические колебания?

• Сколько полных колебаний совершит материальная точка за 5 секунд, если частота колебаний 440 Гц?
• Точка струны совершает колебания с частотой 1 кГц. Какой путь (в см) пройдет эта точка за 1,2 c, если амплитуда колебаний 1 мм?
• Будут ли отставать или идти вперед часы с секундным маятником если их перевезти из Москвы в Архангельск? с экватора на полюс?

Задача

• Крылья пчелы, летящей за нектаром, колеблются с частотой = 420 Гц, а при полете обратно (с нектаром) — = 300 Гц. За нектаром пчела летит со скоростью = 7 м/с, а обратно со скоростью = 6 м/с. При полете в каком направлении пчела сделает больше взмахов крыльями и на сколько (), если расстояние от улья до цветочного поля s = 500 м?

При каких условиях в системе возникают свободные колебания?

График зависимости координаты от времени на примере нитяного маятника

• http:// files.school-collection.edu.ru/dlrstore/34a0d17c-8cbd-4e3d-ba54-2043e7d09aeb/9_7.swf

Каковы условия и причины колебаний пружинного и математического маятников?

Гармонические колебания

Задача

• Определить по графику, приведенному на рисунке, амплитуду, период и частоту колебаний.
• Записать уравнение гармонических колебаний.
• Найти максимальную силу, действующую на тело массой 100 г.

Зависимость частоты и периода свободных колебаний от свойств системы

• Проведем эксперимент, используя пружинный маятник с набором однотипных пружин, набор грузов по 100 г., линейку и секундомер.
• Определим зависимость Т(m) и построим график.
• Определим зависимость (k) , используя несколько однотипных пружин, с учетом k , где n – число витков пружины и построим график.
• Сделаем вывод по полученным результатам.

Задачи

• Запомни!

• Найти массу груза, который на пружине жесткостью 250 Н/м делает 20 колебаний за 16 с.
• Какое значение ускорения свободного падения получил ученик при выполнении лабораторной работы, если маятник длиной 80 см совершил за 1 мин 34 колебания?

Фаза колебаний и сдвиг фаз

• Величину стоящую под знаком функции косинуса или синуса, называют фазой колебаний, описываемых этой функцией.
• Колебания, происходящие с одинаковой частотой и амплитудой, могут отличаться друг от друга фазами.

Полная механическая энергия изолированной системы, в которой отсутствуют силы сопротивления, сохраняется неизменной: + =

• http:// files.school-collection.edu.ru/dlrstore/67630bf8-ac43-4a58-bf77-174381cb9eda/9_5.avi

Задачи

• Груз массой 0,3 кг совершает колебания на пружине жесткостью 30 Н/м. Рассчитайте наибольшую скорость и полную энергию груза при колебаниях, если амплитуда колебаний равна 0,1 м.
• Частица массой 0,01 г совершает колебания частотой 500 Гц и амплитудой 2 мм. Определите: а) кинетическую энергию частицы при прохождении ею положения равновесия; б) потенциальную энергию частицы при смещении, равном амплитуде; в) полную энергию колеблющейся частицы.

Спасибо за внимание!