Реферат на тему колебания в природе

27.09.2019 Порфирий DEFAULT 1 comments

Это свойство маятника оказалось не только удивительным, но и полезным. Найдем закон движения груза в условиях предыдущей задачи, но с учетом сопротивления воздуха, которое пропорционально скорости движения. Единый подход к изучению колебаний различной физической природы. Воспользовавшись колебаниями груза на пружине, легко наблюдать рост затухания при увеличении трения. Рассмотрим механические колебания. Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны. Идет загрузка презентации.

План урока План урока 1. Колебание тела на пружине 1. Колебание тела на пружине 2. Общее уравнение и период колебаний. Общее уравнение.

Реферат по предмету: физика на тему: Механические колебания и волны

Запиши ответы на вопросы в тетрадь Что такое механические колебания? Какие колебания называются гармоническими? Уравнение гармонических. Еще похожие презентации в нашем архиве:. Загрузить Войти.

физика МЕХАНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ 9 класс

Мои презентации Профиль Сообщения Выход. Вход в систему. Войти с помощью социльных сетей Забыли пароль? Таким образом, балансир представляет собой крутильный маятник.

Для периода крутильных колебаний сохраняют силу те же закономерности, что и для периода любых упругих колебаний: период тем больше, чем меньше жесткость системы и чем больше ее масса при неизменной форме. Выше речь шла о свободных колебаниях, т. Но есть такие случаи, когда периодическое движение тела происходит не свободно, а в результате действия периодически меняющейся силы.

Колебания, совершающиеся под воздействием внешней периодической силы, называются вынужденными. Например, в квартире задребезжали стекла, когда мимо дома проехал тяжелый грузовик. Колебания стекол, вынужденные.

Их вызвали колебания почвы и воздуха, созданные проезжающим грузовиком.

[TRANSLIT]

Когда кто-то разговаривает по телефону, мембрана микрофона колеблется под действием колебаний воздуха, а воздух - под реферат на тему колебания в природе колебаний голосовых связок.

Колебания мембраны микрофона и колебания воздуха вынужденные. Корпуса всех работающих машин и механизмов также совершают вынужденные колебания. Вынужденные колебания совершает диффузор громкоговорителя и игла в швейной машине. Приведенные примеры свидетельствуют о том, правление николая 1 вынужденные колебания весьма часто встречаются в окружающем нас мире, поэтому важно знать их основные свойства:.

Из-за наличия трения и других потерь энергии реферат на тему колебания в природе колебания затухают. Они являются незатухающими лишь в идеальном случае полного отсутствия всякого трения собственные колебания.

Вынужденные же колебания, несмотря на наличие трения, являются действительно периодическими, повторяющимися все время, пока действует периодическая сила. Это объясняется тем, что при вынужденных колебаниях энергия, затрачиваемая на трение, восполняется непрерывно за счет работы действующей на систему периодической силы, тогда как при свободных колебаниях запас энергии сообщается системе только в начале движения, и движение продолжается лишь до тех пор, пока этот запас не исчерпается.

Существуют системы, в которых незатухающие колебания возникают не за счет периодического внешнего воздействия, а в результате имеющейся у таких систем способности самой регулировать поступление энергии от постоянного источника.

В автоколебательной системе можно выделить три характерных элемента - колебательная система, источник энергии и устройство обратной связи между колебательной системой и источником.

В качестве колебательной системы может быть использована любая механическая система, способная совершать собственные затухающие колебания например, маятник настенных часов.

Рассматривая свободные колебания маятника, шарика с пружинами, диска и т. Это явление называется затуханием колебаний. Причина затухания заключается в том, что во всякой колебательной системе, кроме возвращающей силы, всегда действуют разного рода силы трения, сопротивление воздуха и т.

При каждом размахе часть полной колебательной энергии потенциальной и кинетической расходуется на работу против сил трения. В конечном счете на эту работу уходит весь запас энергии, сообщенный колебательной системе первоначально.

Затрата энергии на работу против сил трения может иметь весьма разнообразный характер.

Полученное уравнение определяет так называемые свободные колебания груза. В положении равновесия 1 сила тяжести материальной точки уравновешивается натяжением нити.

Возможно трение между твердыми поверхностями, например трение призмы коромысла весов об опору. Энергия может затрачиваться на преодоление сопротивления среды вода, воздух. Кроме того, колеблющиеся тела приводят в движение окружающую среду, отдавая на это при каждом колебании часть своей энергии.

Наконец, сами деформации пружин, пластинок, проволок и т. Отвлекаясь до сих пор от сил трения, мы рассматривали именно природе, строго периодические собственные колебания, чем сознательно упрощали изучение колебаний за счет несколько неточного их описания. Такое упрощение является, однако, пригодным и возможным только потому, что у многих колебательных систем трение и вызываемое им затухание действительно малы: система успевает совершить очень большое число колебаний, прежде чем их амплитуда уменьшится заметным образом.

При изучении таких систем с достаточно малым затуханием можно для очень многих вопросов совсем не учитывать этого затухания и считать свободные колебания системы строго периодическими, т.

Колебание, которое в отсутствие затухания было бы гармоническим собственное колебаниепри наличии затухания, конечно, перестает быть гармоническим; более того, благодаря затуханию движение уже не будет и периодическим. Его осциллограмма представляет собой не повторяющуюся линию, а линию, размахи которой делаются все меньше и меньше. Увеличивая тем или иным способом трение, мы можем дойти до столь больших затуханий, при которых система останавливается после первого же размаха, или даже до первого перехода через положение равновесия.

Воспользовавшись колебаниями груза на пружине, легко наблюдать рост затухания природе увеличении трения. Если груз поместить в воду, то затухание колебаний резко возрастет по сравнению с затуханием в воздухе. В масле оно будет еще больше, чем в воде: движение получится апериодическим или близким к апериодическому, реферат. Чем менее обтекаемой является форма груза при той же массетем больше затухание, так как тем больше энергии отдается на приведение в движение окружающей среды. Трение влияет не только на амплитуду колебаний затуханиено и на продолжительность размахов.

Мы не можем называть эту продолжительность периодом, так как затухающее колебание - движение непериодическое. Однако если затухание невелико, то условно можно говорить о периоде, понимая под этим время между двумя прохождениями в одном и том же направлении через положение равновесия.

Если мы обратим внимание на амплитуду вынужденных колебаний груза, то заметим, что при различных периодах вынуждающей силы эта документооборот на заводе реферат далеко не одинакова. Особый интерес представляют вынужденные колебания в системе, способной, совершать свободные колебания.

Например, качели. Если человек будет беспорядочно подталкивать их в разные стороны, то качели не раскачаются. Однако, если в правильном ритме начать подталкивать качели, применяя небольшие усилия, мы через некоторое время раскачаем качели очень сильно. Как это происходит? Природе первого толчка качели будут совершать лишь очень малые колебания.

Второй толчок, совершенный вовремя, усилит первый, третий - усилит колебания еще. Если построить график зависимости амплитуды колебаний от частоты внешней силы, то увидим, что амплитуда резко возрастает при значении частоты изменения внешней силы, равной собственной частоте собственных колебаний. Итак, явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний при равенстве частот вынуждающей силы и собственной частоты колебательной системы называется резонансом.

Явления, возникающие при резонансе, называют резонансными явлениями. Разумеется, если колебания мало, так что период свободных колебаний близок к собственному периоду, под резонансной настройкой можно понимать совпадение периода вынуждающей силы с собственным периодом.

Существующее в системе трение, обусловливающее затухание ее свободных колебаний имеет для резонансных явлений очень большое значение. В этом легко убедиться, наблюдая вынужденные колебания пружинного маятника при различном трении рис. Для увеличения затухания можно воспользоваться по-прежнему опусканием груза в воду или масло.

Если груз колеблется в воздухе, то при совпадении периода вращения ручки раскачивающего механизма периода силы с собственным периодом системы раскачка получается очень сильная -- амплитуда колебаний груза в несколько раз больше амплитуды точки А раскачивающего механизма. Однако стоит лишь немного ускорить или замедлить вращение ручки, как амплитуда колебаний груза резко уменьшится. Таким образом, если затухание системы небольшое, то резонансные явления тему сильными и резко выраженными острый резонанс : при точном резонансе раскачка очень велика, но уже при небольшой расстройке расхождении периода силы и периода собственных колебаний системы амплитуда вынужденных колебаний значительно уменьшается.

Наоборот, в случае задемпфированной системы, т. Например, ускорив вращение ручки вдвое по сравнению с резонансной частотой вращения, мы увидим, что колебания груза, опущенного в воду, станут лишь немного меньше, чем при резонансе. Колебания же груза в воздухе при таком укорочении периода силы уменьшатся в несколько. Таким образом, если затухание велико, то резонансные явления получаются слабыми и выраженными неотчетливо тупой резонанс : увеличение амплитуды при точном резонансе относительно невелико, и заметное спадание амплитуды происходит лишь при больших расстройках.

Это объясняется тем, что при вынужденных колебаниях энергия, затрачиваемая на трение, восполняется непрерывно за счет работы действующей на систему периодической силы, тогда как при свободных колебаниях запас энергии сообщается системе только в начале движения, и движение продолжается лишь до тех пор, пока этот запас не исчерпается. Еще похожие презентации в нашем архиве:. Явления резонанса, примеры резонансных явлений.

Эти результаты иллюстрирует график, изображенный на рис. На нем показаны так называемые резонансные кривые, дающие зависимость амплитуды вынужденных колебаний от их частоты, т.

Реферат на тему: «Механические колебания»

На графике показаны две кривые, соответствующие малому и большому затуханию. Первая имеет узкий и высокий максимум, вторая -- низкий и пологий. Следует обратить внимание на то, что первая кривая всюду проходит выше второй, т. Кроме того, максимум кривой 2 несколько сдвинут влево от максимума кривой 1, т. Это связано с увеличением периода свободных колебаний при возрастании затухания. Следует твердо помнить, что резонансные кривые дают значение установившейся амплитуды.

На это легко ответить, если учесть, что в первый момент, когда периодическая сила начинает действовать на систему, в последней возникают наряду с вынужденными колебаниями также и свободные колебания. Первоначальное движение системы именно потому и является сложным, что оно представляет собой сумму двух движений: вынужденных колебаний с частотой силы и свободных колебаний с их частотой.

Остаются только вынужденные колебания. Колебания, происходящие под действием внешней периодически изменяющейся реферат на тему колебания в природе, называются вынужденными. Сила, вызывающая и называется, вынуждающей силой.

[TRANSLIT]

Тряска автомобиля, движущегося по неровной дороге, вибрации кормовой части судна, связанные с работой гребного винта, движение качелей, которые кто-то периодически подталкивает, - все это вынужденные колебания. В реальных колебательных системах амплитуда колебаний конечна и достигает наибольшего значения при частоте, несколько меньшей частоты собственных колебаний системы.

Резонанс - явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний, когда частота вынужденных колебаний приближается к частоте собственных колебаний системы [2, c. Тело, совершающее механические колебания, взаимодействует с частицами окружающей его среды, которые также начинают колебаться.

Между частицами упругой среды существуют силы взаимодействия, поэтому колебательное движение передается от частиц среды, соприкасающихся с телом, реферат образ бабы яги следующих слоев и т.

Волна, распространяющаяся вдоль ряда материальных точек, расположенных на прямой реферат на тему колебания в природе и связанных друг с другом упругими силами, называется линейной волной. Представление о линейной волне можно получить, наблюдая распространение колебаний вдоль резиновой трубки, привязанной одним концом к стене с легка натянутой. Если взмахнуть рукой, в которой зажат второй конец трубки, то по трубке побежит волна.

Волна называется поперечнойесли колебания частиц среды происходят в плоскостях, перпендикулярный к направлению распространения волны. Волна называется продольнойесли колебания частиц среды происходят по прямой, вдоль которой распространяется волна. Продольные колебания могут передаваться твердыми, жидкими и газообразными телами, так как при деформации сжатия или растяжения в таких средах возникают упругие силы, стремящиеся устранить эти деформации [2, c.

Поперечные механические колебания возникают в твердых телах, так как для возбуждения поперечных колебаний нужно создать начальную реферат на тему колебания в природе деформацию сдвига. Волновое движение распространяется за один период на расстояние, равное длине волны.

В однородной среде волны распространяются равномерно. Поэтому скорость распространения волн равна:. То есть скорость распространения колебаний в среде численно равна произведению длины волны на частоту колебаний.

Реферат на тему колебания в природе 3695

Во всяком твердом теле скорость продольных волн больше, чем скорость поперечных. При чем при переходе из одной среды в другую ее скорость меняется.

  • При равенстве частоты вынуждающей силы и частоты собственной колебательной системы происходит резонанс - резкое возрастание амплитуды вынужденных колебаний.
  • Его характеристическое уравнение:.
  • Лента обновлений Педагогические программы.
  • Случается, что период ударов колес на стыках рельсов совпадает с периодом колебаний вагона на рессорах, и вагон тогда очень сильно раскачивается.

Длина волны - кратчайшее расстояние между двумя соседними частицами, колеблющимися в одинаковой фазе. Итак, волновой процесс характеризуется тем, что частицы среды совершают колебательные движения относительно положения равновесия и почти не перемещаются поступательно.

Проблемы молодой семьи дипломная работаВозрастная физиология и анатомия рефератРеферат на тему экологические проблемы курской области
Реферат виды формы и системы оплаты трудаЧеловек в средневековье рефератРеферат профилактика заболевания органов дыхания
Семей невада эссе на русскомВведение для курсовой работы как написатьЧто значит сноски в дипломной работе
Доклад на тему здоровье и выбор профессииМировая экономическая мысль о функциях денег курсовая работаПерспективы современной российской культуры эссе

Перенос энергии не связан с переносом вещества. Энергия, переносимая волнами, может как совершать работу, так и превращаться в другие его виды.

Реферат на тему колебания в природе 2459

Тогда общее решение можно записать в виде. Для этого находим. Решение 5 показывает, что имеют место затухающие колебания.

Механические колебания

Эта величина называется декрементом затухания и обычно обозначается буквой D. Частота колебаний в этом случае меньше, нежели в предыдущемно, как и там, не зависит от начального положения груза. Если сопротивление среды велико ито, положивполучим корни 4 в виде Так както оба корня отрицательны. Общее решение уравнения в этом случае имеет вид. Отсюда видно, что движение апериодическое и не имеет колебательного характера. Аналогичный характер будет иметь движение и в случаереферат на тему колебания в природе общее решение имеет вид.

Легко заметить, что в обоих последних случаях при имеем. Если заданы начальные условия ито в случае, когдаимеем. Решая эту систему относительно иполучим. В случае же, когдаполучаеми следовательно. Найдем закон движения груза, пренебрегая массой пружины и сопротивлением среды.

Поэтому ; остается найти х. Например, при колебаниях маятника повторяются все углы его отклонения относительно вертикали; при колебаниях в электрическом колебательном контуре повторяются величина и направление токатекущего через катушку.

Свободные колебания

Колебания почти всегда связаны с превращением энергии из одной формы в другую и обратно. Колебания различной физической природы имеют много общих закономерностей и тесно связаны c волнами. Поэтому исследованиями этих закономерностей занимается теория колебаний и волн.

Принципиальное отличие волн в том, что их распространение сопровождается переносом энергии. Выделение разных видов колебаний зависит от подчёркиваемых свойств систем с колебательными процессами осцилляторов. Иностранные исследователи признают [A: 4] тот факт, что среди советских учёных мировую известность приобрели ученики Л.