КОЛЕБАНИЯ (основные сведения)

КОЛЕБАНИЯ – это…

периодическое движение тела около устойчивого положения равновесия

периодические изменения физической величины относительно нулевого значения

КЛАССИФИКАЦИИ КОЛЕБАНИЙ (определение, условия возникновения, применение и учет)

по способу поступления энергии

по изменению амплитуды

по природе

по функции для описания колебания

свободные

вынужденные

автоколебания

затухающие

незатухающие

механические

электромагнитные

гармонические

негармонические

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОЛЕБАНИЙ

Амплитуда – это…

Период – это…

Частота – это …

Циклическая частота (собственная) – это…

Фаза – это…

x_m

илиv_max

или а_max

φ₀ – начальная фаза

ГАРМОНИЧЕСКИЕ (МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОБОДНЫЕ) КОЛЕБАНИЯ

величина

формула

график

смещение

x = x_mcos(ω₀t+ φ₀)

x׳׳ = – ω₀x

или

а_х = – ω₀x

скорость

v_x= x׳= –x_mω₀ sin(ω₀t+φ₀),

где v_max= x_m ω₀

ускорение

а_х = v_x׳ = –а_maxcos(ω₀t+ φ₀),

где а_max = x_m ω₀²

энергия

E = E_p+E_k = E_kmax = E_pmax

E_kmax =

E_p =E – E_k

ПРИМЕРЫ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОБОДНЫХ ГАРМОНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ

модель колебательной системы

причины, условия и особенности колебаний

рисунок

описание

математический маятник:

• материальная точка

• нерастяжимая невесомая нить

• α< 8^о -10^о (sinα≈α)

Причины возникновения:

• выведение из равновесия (сообщение энергии);

• появление возвращающей силы;

• инертность тела.

Условие поддержания:

Особенности:

• локализованность в пространстве;

• повторяемость во времени.

пружинный маятник:

• материальная точка

• упругая деформация

• невесомая пружина