Види механічних коливань

УРОК 37

Проблемні запитання

Що таке механічні коливання?

Як їх охарактеризувати?

Механічні коливання

Механічні коливання – це рухи тіла (або системи тіл), які відбуваються біля певного положення рівноваги та які точно або приблизно повторюються через рівні інтервали часу

Механічні коливання

Положення рівноваги

Амплітуда коливань – максимальна відстань, на яку відхиляється тіло від положення рівноваги

Період коливань – час одного повного коливання

Частота коливань – кількість коливань за одиницю часу

Незатухаючі та затухаючі коливання

Незатухаючі коливання – коливання, амплітуда яких із часом не змінюється

Затухаючі коливання – це коливання, амплітуда яких із часом зменшується

Вільні коливання

Вільні коливання – це коливання, які відбуваються під дією внутрішніх сил системи після того, як її було виведено з положення рівноваги

Вільні коливання – це завжди затухаючі коливання

Вимушені коливання

Вимушені коливання – це коливання, які відбуваються в системі внаслідок дії зовнішньої сили, що періодично змінюється

Вимушені коливання – це зазвичай незатухаючі коливання

Частота дорівнює частоті зміни зовнішньої сили

Автоколивання

Автоколивання – це незатухаючі коливання, які відбуваються в системі за рахунок надходження енергії від постійного джерела, що регулюється самою системою

Автоколивання

Гармонічні коливання

Гармонічні коливання

Коли координата тіла змінюється за гармонічним законом

Швидкість і прискорення руху тіла теж змінюються гармонічно

Гармонічні коливання

Якщо початок відліку часу збігається з моментом максимального відхилення тіла від положення рівноваги

Якщо початок відліку часу збігається з моментом проходження тілом положення рівноваги

Розв'язування задач

1. Човен, який гойдається на морських хвилях, за 25 с здійснив 10 повних коливань. Визначте період і частоту коливань човна.

Розв'язування задач

3. Запишіть рівняння гармонічних коливань, що здійснюються за законом косинуса, якщо період коливань становить 0,25 с, амплітуда – 6 см, а початкова фаза коливань – 0,5π рад.

Розв'язування задач

4. За графіком, наведеним на рисунку, визначте амплітуду та період коливань тіла. Обчисліть частоту та циклічну частоту коливань тіла; запишіть рівняння коливань; знайдіть зміщення тіла у фазі π/2 рад

Запитання для фронтального опитування

1. Назвіть основні фізичні величини, які характеризують коливальний рух.

3. Які коливання називають вільними? вимушеними? Наведіть приклади.

2. Чому за наявності тертя амплітуда вільних коливань поступово зменшується?

Запитання для фронтального опитування

4. Які умови необхідні для виникнення вільних коливань?

6. У чому подібність вільних коливань і автоколивань? автоколивань і вимушених коливань? Чим вони відрізняються?

5. Назвіть характерні елементи автоколивальної системи.

Запитання для фронтального опитування

7. Які коливання називають гармонічними? Запишіть рівняння гармонічних коливань.

8. Який вигляд має графік гармонічних коливань?

Домашнє завдання

Опрацювати § 19,

Вправа № 19 (2, 3)