Главная страница

Конспект лекций по УД Физика (1 курс, СПО, технический профиль ). Конспект лекций для студентов 1 курса всех форм обучения Специальность 19. 02. 10 Технология продукции общественного питания


Скачать 4.41 Mb.
НазваниеКонспект лекций для студентов 1 курса всех форм обучения Специальность 19. 02. 10 Технология продукции общественного питания
АнкорКонспект лекций по УД Физика (1 курс, СПО, технический профиль
Дата02.10.2019
Размер4.41 Mb.
Формат файлаdoc
Имя файлаКонспект лекций по УД Физика (1 курс, СПО, технический профиль ).doc
ТипКонспект
#88257
страница30 из 49
1   ...   26   27   28   29   30   31   32   33   ...   49

19.2. Превращение энергии при колебательном движении

Вычислим энергию тела массой m, совершающего свободные гармонические колебания с амплитудой x0, и циклической частотой 0. Потенциальная энергия Еп тела, смещенного на расстояние х от положения равновесия, измеряется той работой, которую произведет возвращающая сила (для пружинного маятника; для других систем аналогично), перемещая тело в положение равновесия. Эту работу можно найти, воспользовавшись формулой

,

откуда

.

Заменив х по формуле , получим

.

Кинетическую энергию найдем, подставив в формулу выражение для :

.

Заменив в уравнении для потенциальной энергии k через и сложив почленно выражения для и , получим следующее выражение для полной энергии Е колеблющегося тела:

.

Таким образом, полная механическая энергия тела, совершающего гармонические колебания, пропорциональна квадрату амплитуды колебаний. В случае свободных незатухающих колебаний полная механическая энергия не должна зависеть от времени. Поэтому амплитуда x0 колебаний тоже не зависит от времени.

Потенциальная и кинетическая энергия колеблющегося тела пропорциональны квадрату амплитуды колебаний. Кинетическая и потенциальная энергии при свободных незатухающих гармонических колебаниях изменяются периодически.

Однако период изменения энергии в два раза меньше периода изменения смещения, скорости и ускорения. За время одного полного колебания кинетическая и потенциальная энергии дважды достигают своих амплитудных значений и дважды обращаются в нуль. Это связано с тем, что и пропорциональны квадратам косинуса и синуса фазы колебаний.

Максимальная потенциальная энергия тела, совершающего свободные гармонические колебания равна . Максимальная кинетическая энергия этого тела также равна .
1   ...   26   27   28   29   30   31   32   33   ...   49


написать администратору сайта