Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Коливальний рух і коливальна система. Вільні коливанняСодержание книги
Похожие статьи вашей тематики
Поиск на нашем сайте
Під коливаннями розуміють будь-яку періодичну зміну деякої величини, тобто таку зміну, при якій значення цієї величини через певний інтервал часу, який називають періодом коливань, повторюється. Для опису коливань різної фізичної природи вводяться величини, що застосовуються до всіх коливань, незалежно від їхньої природи, використовуються однакові математичні рівняння. Лише там, де в механіці використовується поняття ♦зміщення точки», в електриці має бути «заряд конденсатора», а де «швидкість точки» — «сила струму в колі» і т. д. Найпростіше з'ясувати фізичний зміст цих величин і ознайомитися з математичним апаратом, який описує коливальні процеси, на прикладі механічних коливань, як найбільш наочних. Тому електромагнітні коливання дуже зручно вивчати за аналогією, співставляючи електричні і механічні поняття. Отже, приступаючи до вивчення електромагнітних коливань, корисно пригадати коливання механічні, дещо уточнити й розширити знання, набуті в 9-му класі. Змусити тіло коливатися можна дуже просто. На малюнку 1 наведені приклади механічних пристроїв, які здійснюють коливання. Тіло, що коливається, завжди взаємозв'язане з іншими тілами і разом з ними утворює систему тіл, яка дістала назву коливальної систе-м и. Інакше кажучи, коливальна механічна система має складатися щонайменше з двох взаємодіючих тіл, тому що коливальний (змінний) рух тіла можливий лише при дії на нього деякої змінної сили {іншого тіла). Земля, штатив, пружина і тягарець утворюють вертикальний пружинний маятник (мал. 1, а) (Земля на малюнку не показана). Земля, підставка і підвішена на легенькій і міцній нитці до підставки кулька утворюють коливальну систему, яку називають фізичним маятником чи просто маятником (мал. 1, б). Два штативи, дві пружини і тіло утворюють коливальну систему, яку звичайно називають горизонтальним пружинним маятником (мал. 1, в). З'ясуємо, які властивості повинна мати коливальна система, щоб у ній могли виникнути коливання. Це зручно зробити, розглянувши коливання горизонтального чи вертикального пружинних маятників. Тягарець (мал. 2, а) може бути у спокої при умові рівності за модулем діючих на нього протилежно напрямлених сил: сили тяжіння mg і сили пружності Ріір: Стан, в якому сума векторів сил, що діють на тіло, дорівнює нулю, називається положенням рівноваги. При зміщенні тягарця вгору від положення рівноваги внаслідок зменшення деформації пружини сила пружності зменшується, а сила тяжіння залишається сталою (мал. 2, б). Рівнодійна цих сил напрямлена вниз — до положення рівноваги. При зміщенні тягарця вниз від положення рівноваги внаслідок збільшення деформації пружини сила пружності зростає, а сила тяжіння залишається незмінною (мал. 2, в). Рівнодійна сил F у цьому випадку напрямлена вгору — до положення рівноваги. Якщо тягарець підняти вище положення рівноваги і потім відпустити, то під дією рівнодійної сили, напрямленої вниз, тягарець рухається прискорено до положення рівноваги. Після проходження положення рівноваги рівнодійна сила вже напрямлена вгору і тому гальмує рух тягарця, вектор прискорення а змінює напрям на протилежний. Після зупинки в нижньому положенні тягарець рухається прискорено вгору — до положення рівноваги, потім проходить його, гальмується, зупиняється, починає рухатися прискорено вниз і т. д.— процес періодично повторюється. Якби не було тертя, рух тягарця не припинився б ніколи. Оскільки тертя є (причому напрям сили опору при русі тягарця весь час протилежний до напряму його швидкості), рух тягарця гальмується, і розмах його коливань поступово зменшується доти, поки рух не припиниться. Аналогічні процеси відбуваються при коливаннях тягарця, підвішеного на нитці, та в інших коливальних системах. Коливання, які виникають у системі під дією внутрішніх сил після виведення її з рівноваги, називають вільними (або власними) коливаннями. Коливання тягарця на пружині чи підвішеного на нитці,— це приклади вільних коливань. Коливання, які виникають у коливальній системі внаслідок дії на неї періодично змінної сили,— називають вимушеними. Такі коливання здійснює поршень у циліндрі автомобільного двигуна, різець стругального верстата, голка швейної машини тощо. Розглянувши різні приклади вільних механічних коливань, можна встановити, які властивості повинна мати коливальна система, щоб у ній могли виникнути вільні коливання. 1. Під час виведення тіла з положення рівноваги в коливальній системі має виникати сила, яка прагне поверну- тИ тіло і напрямлена до положення рівноваги. Походження цієї сили мсже бути різним. У математичному маятни-ку — це сила тяжіння і сила реакції нитки; у пружинному маятнику — сила пружності і сила тяжіння. 2. Тертя в коливальній системі має бути дуже малим. 3. Кожна коливальна система, крім сили, що повертав Ці три умови є загальними, справедливими для будь-якої коливальної системи, в якій можуть виникнути вільні коливання.
|
|||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-09-19; просмотров: 411; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.149.26.27 (0.008 с.) |