Виды колебаний Скачать
презентацию
<<  Автоколебания Затухающие колебания  >>
Лекции по физике
Лекции по физике
Механические колебания
Механические колебания
Механические колебания
Механические колебания
4
4
Малые колебания
Малые колебания
Малые колебания
Малые колебания
Малые колебания
Малые колебания
8
8
Малые колебания
Малые колебания
10
10
Малые колебания
Малые колебания
Малые колебания
Малые колебания
Малые колебания
Малые колебания
14
14
Явление резонанса
Явление резонанса
Малые колебания
Малые колебания
Гармонические колебания
Гармонические колебания
Гармонические колебания
Гармонические колебания
Гармонические колебания
Гармонические колебания
Сложение колебаний
Сложение колебаний
21
21
22
22
Пружинный маятник
Пружинный маятник
Математический маятник
Математический маятник
Гармонические колебания
Гармонические колебания
26
26
Звуковые колебания
Звуковые колебания
28
28
29
29
30
30
31
31
Конец лекции
Конец лекции
Слайды из презентации «Малые колебания» к уроку физики на тему «Виды колебаний»

Автор: Igor. Чтобы увеличить слайд, нажмите на его эскиз. Чтобы использовать презентацию на уроке, скачайте файл «Малые колебания.PPT» бесплатно в zip-архиве размером 593 КБ.

Скачать презентацию

Малые колебания

содержание презентации «Малые колебания.PPT»
СлайдТекст
1 Лекции по физике

Лекции по физике

Механика.

Механические колебания. Маятники. Волновые процессы.

1

2 Механические колебания

Механические колебания

Колебаниями называются процессы, происходящие с некоторой долей повторяемости Классификация колебаний Свободные (собственные) Вынужденные Параметрические Автоколебания

2

3 Механические колебания

Механические колебания

Гармонические колебания описываются гармоническими функциями (sin, cos) Процессы в природе часто близки к гармоническим Любые колебания можно рассматривать как суперпозицию гармонических

3

4 4

4

5 Малые колебания

Малые колебания

Рассмотрим механическую систему с одной степенью свободы, имеющую минимум потенциальной энергии U(x) в точке x=0 Разложим U(x) в ряд Маклорена: U(x)=U(0)+U?(0)?x+1/2?U?(0)?x2+… из условия минимума ? U?(0)=0 и U?(0)>0 положим U(0)=0 ? U(x)=1/2?k ?x2

5

6 Малые колебания

Малые колебания

F=-gradU=-k?x – восстанавливающая сила Если эта сила действует на тело массой m, то уравнение движения принимает вид: m?x?=-k?x или x?+k/m?x=0 Решение этого уравнения: x=A?cos(?0?t+?0), ?02=k/m, где A – амплитуда, ?0 – начальная фаза, ?0 – круговая частота, ?0?t+?0 – фаза

6

7 Малые колебания

Малые колебания

Сила трения: Fтр=-r?x?, где r – коэффициент сопротивления Уравнение движения с учётом силы трения: m?x?=-k?x-r?x? или x?+2???x?+ ?02?x=0, где 2??=r/m>0. Это уравнение описывает затухающие собственные колебания

7

8 8

8

9 Малые колебания

Малые колебания

Решение уравнения: x=A?e-??t?cos(??t+?0), При действии на систему внешней силы f(t) уравнение движения принимает вид: x?+2???x?+ ?02?x=f(t) (1) Это уравнение описывает вынужденные колебания. Решение будет гармоническим, если f(t) – гармоническая функция: f(t)=F0?cos(??t) В общем случае ???0

9

10 10

10

11 Малые колебания

Малые колебания

Уравнение (1) является линейным дифференциальным уравнением второго порядка с постоянными коэффициентами Если f(t)?0, то (1) неоднородное уравнение, если f(t)=0, то однородное Общее решение неоднородного уравнения равно сумме общего решения однородного уравнения и какого-либо частного решения неоднородного уравнения

11

12 Малые колебания

Малые колебания

При f(t)=F0?cos(??t) решение уравнения (1) имеет вид:

12

13 Малые колебания

Малые колебания

Особенности решения: Частота колебаний равна частоте вынуждающей силы При ???0 наступает явление резонанса при котором амплитуда вынужденных колебаний достигает максимума Вынужденные колебания отстают по фазе от вынуждающей силы Угол отставания ?=?/2 при резонансной частоте, ??0 при ??0 и ??? при ???

13

14 14

14

15 Явление резонанса

Явление резонанса

15

16 Малые колебания

Малые колебания

16

17 Гармонические колебания

Гармонические колебания

x=A?cos(?0?t+?0) Период: T=2??/?0, c Частота: ?=1/T=?0/2??, Гц Скорость: v=x?=-A??0 ?sin(?0?t+?0)= = A??0 ?cos(?0?t+?0+?/2) Ускорение: a=x?=-A??02 ?cos(?0?t+?0)= = A??02 ?cos(?0?t+?0+?)=

17

18 Гармонические колебания

Гармонические колебания

Значения A и ?0 могут быть определены из начальных условий, т.к. при t=0: x0=A?cos(?0), v0=-A??0?sin(?0) Отсюда получаем:

18

19 Гармонические колебания

Гармонические колебания

В процессе колебаний происходит превращение кинетической энергии в потенциальную и обратно. Кинетическая энергия достигает максимума при прохождении точки равновесия, а потенциальная – в точках максимального отклонения

19

20 Сложение колебаний

Сложение колебаний

Согласно теореме Фурье негармоническое колебание можно представить как бесконечную сумму гармонических колебаний с частотами кратными частоте исходного колебания:

20

21 21

21

22 22

22

23 Пружинный маятник

Пружинный маятник

Возвращающая сила: Fн=k??l Уравнение движения: ?l?+(k/m)??l=0 Частота и период колебаний:

23

24 Математический маятник

Математический маятник

Положение системы задаётся углом отклонения. Уравнение движения: m?l2???=-m?g?l?? или ??+(g/l)??=0 Частота и период колебаний:

24

25 Гармонические колебания

Гармонические колебания

Широкое применение на практике получили генераторы колебаний – устройства в которых возбуждаются и поддерживаются автоколебания. В этих устройствах потери энергии колебательной системы компенсируются за счёт подвода энергии извне с помощью специального механизма

25

26 26

26

27 Звуковые колебания

Звуковые колебания

Особую роль в жизни людей играют звуковые колебания которые представляют собой колебания частиц окружающей среды (воздух, вода и т.д.). Эти колебания используются для получения информации об окружающем мире Существуют различные способы возбуждения звуковых колебаний

27

28 28

28

29 29

29

30 30

30

31 31

31

32 Конец лекции

Конец лекции

32

«Малые колебания»
http://900igr.net/prezentatsii/fizika/Malye-kolebanija/Malye-kolebanija.html
cсылка на страницу
Урок

Физика

133 темы
Слайды
Презентация: Малые колебания.PPT | Тема: Виды колебаний | Урок: Физика | Вид: Слайды