Вопросы для самоконтроля

Колебательное движение.

План:

1. Колебательное движение.

2. Период и частота.

3. Гармонические колебания.

Вопрос 1. Колебательное движение. Колебательное движение – это движение, точно или приблизительно повторяющееся через одинаковые промежутки времени, при котором тело многократно и в разных направлениях проходит положение равновесия. Колебательное движение наряду с поступательным и вращательным является одним из видов механического движения.

Физическая система (или тело), в которой при отклонении от положения равновесия возникают колебания, называется колебательной системой. На рис. 1 представлены примеры колебательных систем: а) нить + шарик + Земля; б) груз + пружина; в) натянутая струна.

Если в колебательной системе отсутствуют потери энергии, связанные с действием сил трения, то колебания будут продолжаться бесконечно долго. Такие колебательные системы называются идеальными. В реальных колебательных системах всегда существуют потери энергии, обусловленные силами сопротивления, в результате чего колебания не могут продолжаться бесконечно долго, т. е. являются затухающими.

Вопрос2. Период и частота. Период-время в течении которого колебания повторяются, частота-количество колебаний в единицу времени. Характеристика колебаний

Фаза определяет состояние системы, а именно координату, скорость, ускорение, энергию и др. Циклическая частота характеризует скорость изменения фазы колебаний. Начальное состояние колебательной системы характеризует начальная фаза Амплитуда колебаний A - это наибольшее смещение из положения равновесия Период T - это промежуток времени, в течение которого точка выполняет одно полное колебание. Частота колебаний - это число полных колебаний в единицу времени t. Частота, циклическая частота и период колебаний соотносятся как

Вопрос 3. Гармонические колебания. Периодические изменения величин происходящие по закону синуса или косинуса. Колебания, при которых изменения физических величин происходят по закону косинуса или синуса (гармоническому закону), наз. гармоническими колебаниями. Например, в случае механических гармонических колебаний: В этих формулах ω – частота колебания, x_m – амплитуда колебания, φ ₀ и φ ₀’ – начальные фазы колебания. Приведенные формулы отличаются определением начальной фазы и при φ ₀’ = φ ₀+π /2 полностью совпадают. Примеры.

Вопросы для самоконтроля

1. Что такое колебания?

2. Что такое период и частота?

3. Применение колебаний в профессии.

4. Гармонические колебания.