Механические и электромагнитные колебания и колебательные системы

Механические и электромагнитные колебания и колебательные системы

Механические и электромагнитные колебания подчиняются совершенно одинаковым количественным законам

Колебательное движение – движение точно или почти точно повторяющееся

через равные промежутки времени. Гармонические колебания – колебания подчиняющиеся законам синуса или косинуса Резонанс – явление резкого возрастания амплитуды колебаний при совпадении частоты, вынуждающей силы с собственной частотой колебательной системы.

Типы колебательных систем

Математический маятник

Пружинный маятник

Колебательный Контур

Схема работы амортизатора

Схематическое представление типов колебательных систем

Математический маятник

Пружинный маятник

Колебательный контур

Основные параметры колебательного движения

А – максимальное отклонение тела от состояния равновесия x – смещение, отклонение от положения равновесия T– период, время одного полного колебания V– частота, число колебаний в единицу времени ?– циклическая частота, число колебаний в 2? секунды а , U, f– мгновенные значения ускорения, скорости, силы аm, Um, Fm - амплитудные значение ускорения, скорости, силы ? – фаза колебаний – величина, стоящая под знаком sin или cos в решении уравнения гармонических колебаний ?, i, u, q – мгновенные значения ЭДС, силы тока, напряжения, электрического заряда ?m , Im, Um, qm – амплитудные значения ЭДС, силы тока, напряжения, электрического заряда Ep, Eк,–потенциальная, кинетическая энергии колеблющихся тел Wэ, Wм – энергии электрического поля конденсатора и магнитного поля катушки индуктивности Epm, Eкm,Wэm, Wмm – максимальные значения энергий

Графическое представление колебательного движения

Основные уравнения и зависимости, описывающие колебательные процессы

По характеру процессов, вызывающих колебательные движения

Типы колебательного движения

Свободные

Вынужденные

Автоколебания

Незатухающие колебания, существующие в замкнутой системе тел без воздействия извне, за счет поступления энергии из внутреннего источника.

Колебательная система предоставлена сама себе, затухающие колебания происходят за счет первоначального запаса энергии.

Колебания происходят за счёт внешних, периодически изменяющихся сил.

По характерным особенностям колебательной системы и ее действиям

Типы колебательного движения

Простые

Параметрические

Релаксационные

Колебания с превращение одного вида энергии в другой (двигатель внутреннего сгорания)

Проходящие без изменения в колебательной системе (колебательные системы, авто на рессорах)

Проходящие с изменением одного или двух параметров (ведро на коромысле)

Сложение взаимно перпендикулярных колебаний Фигуры Лиссажу

С одинаковой амплитудой, частотой, отличающейся в 1,5 раза и одинаковой разностью фаз Траектория: фигурные восьмерки

Сложение взаимно перпендикулярных колебаний Фигуры Лиссажу

С одинаковой амплитудой, частотой и разностью фаз, равной ?/4 Траектория: эллипс

Сложение взаимно перпендикулярных колебаний Фигуры Лиссажу

С одинаковой амплитудой, частотой и разностью фаз, равной ?/2 Траектория: окружность

Сложение взаимно перпендикулярных колебаний Фигуры Лиссажу

С одинаковой амплитудой, частотой, отличающейся в 2 раза и разностью фаз, равной 0 Траектория: восьмерка