Механические колебания
Колебание – периодически повторяющийся процесс.
Механические колебания – периодически повторяющиеся движения тел относительно положения устойчивого равновесия.
Примеры: маятники, струна гитары, игла швейной машинки, поршень в цилиндре двигателя и т.д.
Условия возникновения колебаний.
1. Наличие колебательной системы – системы тел, участвующих в колебательном процессе; положение устойчивого равновесия тела.
2. Сообщить системе первоначальный запас энергии.
3. После выведения тела из положения равновесия появляется сила, которая возвращает тело в положение равновесия.
4. , т.е. сила сопротивления стремиться к нулю в данной системе.
Виды колебаний.
1. Свободные.
2. Гармонические.
3. Вынужденные.
4. Затухающие.
Реальные колебания всегда затухающие.
Свободные колебания – колебания, возникающие только за счёт первоначального запаса энергии. (маятники)
Тело на нити (математический маятник) | Тело на пружине (физический маятник) |
Колебательная система: нить (l), тело (m), Земля (g) | Колебательная система: тело (m), пружина (k – жесткость ) |
Характеристики колебательной системы: l, m, g | Характеристики колебательной системы: m, k |
Характеристики колебательной системы: | |
m – масса тела l – длина нити g – ускорение свободного падения | m – масса k – жесткость пружины |
Физические величины (Ф.В.), характеризующие колебательное движение: | |
A, xm – амплитуда колебаний (наибольшее смещение тела относительно положения равновесия)[м] T – период колебания (время, за которое тело совершает одно полное колебание) [с] υ – частота колебания (число колебаний за единицу времени) [Гц] N – число колебаний за время t | |