ответы по физике. Ответы по физике. 1. Понятие материальной точки и абсолютно твёрдого тела. Материальная точка

• Название: 1. Понятие материальной точки и абсолютно твёрдого тела. Материальная точка
• Анкор: ответы по физике
• Дата: 26.01.2022
• Размер: 1 Mb.
• Имя файла: Ответы по физике.docx
• Тип: Документы; #343098
• страница: 10 из 14

Классификация

Выделение разных видов колебаний зависит от подчёркиваемых свойств колеблющихся систем (осцилляторов)

По физической природе

• 
  Механические (звук, вибрация)
  
• 
  Электромагнитные (свет, радиоволны, тепловые)
  
• 
  Смешанного типа — комбинации вышеперечисленных
  

По характеру взаимодействия с окружающей средой

• 
  Вынужденные — колебания, протекающие в системе под влиянием внешнего периодического воздействия. Примеры: листья на деревьях, поднятие и опускание руки. При вынужденных колебаниях может возникнуть явление резонанса: резкое возрастание амплитуды колебаний при совпадении собственной частоты осциллятора и частоты внешнего воздействия.
  
• 
  Свободные (или собственные) — это колебания в системе под действием внутренних сил после того, как система выведена из состояния равновесия (в реальных условиях свободные колебания всегда затухающие). Простейшими примерами свободных колебаний являются колебания груза, прикреплённого к пружине, или груза, подвешенного на нити.
  
• 
  Автоколебания — колебания, при которых система имеет запас потенциальной энергии, расходующейся на совершение колебаний (пример такой системы — механические часы). Характерным отличием автоколебаний от вынужденных колебаний является то, что их амплитуда определяется свойствами самой системы, а не начальными условиями.
  
• 
  Параметрические — колебания, возникающие при изменении какого-либо параметра колебательной системы в результате внешнего воздействия.
  
• 
  Случайные — колебания, при которых внешняя или параметрическая нагрузка является случайным процессом.
  

Параметры

• 
  Амплитуда — максимальное отклонение колеблющейся величины от положения равновесия,   (м)
  
• 
  Период — время полого колебания, через который повторяются какие-либо показатели состояния системы (система совершает одно полное колебание),   (с)
  
• 
  Частота — число колебаний в единицу времени,   (Гц, с⁻¹).
  

Период колебаний   и частота   — обратные величины;

и 

В круговых или циклических процессах вместо характеристики «частота» используется понятие круговая (циклическая) частота   (рад/с, Гц, с⁻¹), показывающая число колебаний за   единиц времени:

• 
  Смещение — отклонение тела от положения равновесия. Обозначение Х, Единица измерения — метр.
  
• 
  Фаза колебаний — определяет смещение в любой момент времени, то есть определяет состояние колебательной системы.
  

35.Собственные колебания с малой амплитудой, уравнение гармонических колебаний, уравнение затухающих колебаний.

• 
  Свободные (или собственные) — это колебания в системе под действием внутренних сил после того, как система выведена из состояния равновесия (в реальных условиях свободные колебания всегда затухающие). Простейшими примерами свободных колебаний являются колебания груза, прикреплённого к пружине, или груза, подвешенного на нити.
  
• 
  Гармонические колебания — колебания, при которых физическая величина изменяется с течением времени по синусоидальному или косинусоидальному закону. Кинематическое уравнение гармонических колебаний имеет вид.
  

или

,

где х — смещение (отклонение) колеблющейся точки от положения равновесия в момент времени t; А — амплитуда колебаний, это величина, определяющая максимальное отклонение колеблющейся точки от положения равновесия; ω — циклическая частота, величина, показывающая число полных колебаний, происходящих в течение 2π секунд;   — полная фаза колебаний,   — начальная фаза колебаний.

Дифференциальное уравнение, описывающее гармонические колебания, имеет вид



Любое нетривиальное решение этого дифференциального уравнения — есть гармоническое колебание с циклической частотой 

Материальная точка совершает гармонические колебания, если они происходят в результате воздействия на точку силы, пропорциональной смещению колеблющейся точки и направленной противоположно этому смещению.

Затухающие колебания — колебания, энергия которых уменьшается с течением времени. Бесконечно длящийся процесс вида   в природе невозможен. Свободные колебания любого осциллятора рано или поздно затухают и прекращаются. Поэтому на практике обычно имеют дело с затухающими колебаниями. Они характеризуются тем, что амплитуда колебаний A является убывающей функцией. Обычно затухание происходит под действием сил сопротивления среды, наиболее часто выражаемых линейной зависимостью от скорости колебаний   или её квадрата.

В акустике: затухание — уменьшение уровня сигнала до полной неслышимости.

36. Гармонические колебания, скорость и ускорение, определение амплитуды и начальной фазы, сохранение полной механической энергии.