Изучение новой темы

Тема: Затухающие и вынужденные колебания. Резонанс.

Цель урока: Выяснить, почему большее значение имеют вынужденные колебания, а не свободные; как устанавливаются вынужденные колебания; когда наступает резкое возрастание амплитуды и возникает резонанс;

Вы должны знать: понятия свободных и вынужденных колебаний; объяснять, значение вынужденных колебаний; установить происхождение вынужденных колебаний, возникновение резонанса; применение и вред приносимый резонансом в природе.

Ход урока:

1. Повторите вопросы:

1. Что называется механическими колебаниями? (Механическими колебаниями называют движения тела, повторяющиеся точно или приблизительно через одинаковые промежутки времени. )

2. Назовите основные характеристики механических колебаний (Основными характеристиками механических колебаний являются: амплитуда, частота, период. )

3. Что является смещением? (Смещение — это отклонение тела от положения равновесия. )

4. Что называется амплитудой колебаний? (Амплитуда — модуль максимального отклонения от положения равновесия. )

5. Что называется частотой колебания? (Частота — число полных колебаний, совершаемых в единицу времени. )

6. Что называется периодом колебаний? (Период — время одного полного колебания, т. е. минимальный промежуток времени, через который происходит повторение процесса. )

7. Как связаны между собой период и частота колебаний? (Период и частота связаны соотношением: ν = 1/Т)

Изучение новой темы

В нешние в

Вынужденные колебания пружинного маятника.

Рассмотрим, как в колебательной системе, обладающей собственной частотой возникают и поддерживаются вынужденные колебания. Если вращать рукоятку установки, то на тело начнет действовать периодическая внешняя сила. Тело будет раскачиваться с увеличивающейся амплитудой. Через некоторое время, колебания будут иметь установившийся характер, амплитуда перестанет увеличиваться. Частота колебаний груза будет равна частоте вращения рукоятки (частоте изменения внешней силы).

При свободных механических колебаниях неизбежно происходит потеря энергии на преодоление сил сопротивления. Если колебания происходят под действием периодической внешней силы, то такие колебания называют вынужденными. Например, родители раскачивают ребенка на качелях, поршень движется в цилиндре двигателя автомобиля, колеблются нож электробритвы и игла швейной машины.

Характер вынужденных колебаний зависит от характера действия внешней силы, от ее величины, направления, частоты действия и не зависит от размеров и свойств колеблющегося тела. Например, фундамент мотора, на котором он закреплен, совершает вынужденные колебания с частотой, определяемой только числом оборотов мотора, и не зависит от размеров фундамента.

При совпадении частоты внешней силы и частоты собственных колебаний тела амплитуда вынужденных колебаний резко возрастает. Такое явление называют механическим резонансом. Графически зависимость амплитуды вынужденных колебаний от частоты действия внешней силы показана на рисунке в учебнике..

Чем меньше трение, тем больше амплитуда при резонансе.

2. Резонанс (от латинского слова resonans –дающий отзвук)

12 Следующая ⇒