Механічні коливання і хвилі

Related posts:

1. Механічні коливання Коливання – це повторювані в часі зміни стану системи. Поняття коливань охоплює дуже широке коло явищ. Коливання механічних систем, або механічні коливання – це механічний рух тіла або системи тіл, яке володіє повторюваністю в часі і відбувається в околиці положення рівноваги. Положенням рівноваги називається таке положення системи, в якому вона може залишатися як завгодно довго […]...
2. Механічні хвилі, частота хвилі Якщо в якомусь місці пружного середовища (твердого, рідкого або газоподібного) порушити коливання його часток, то внаслідок взаємодії між частинками це коливання почне поширюватися в середовищі від частинки до частинки з деякою швидкістю v. Наприклад, якщо в рідке або газоподібне середовище помістити нестійке тіло, то коливальний рух тіла буде передаватися прилеглим до нього часткам середовища. Вони, […]...
3. Вільні і вимушені коливання Коливання, які відбуваються з постійною в часі амплітудою, називаються незатухаючими коливаннями. Прикладами таких коливань служать коливання математичного і пружинного маятників, які відбуваються в відсутність сил тертя. Коливання, які викликані короткочасним зовнішнім збудженням, називаються вільними, або власними. Вони відбуваються під дією внутрішніх сил, які виникають в самій системі. Власні коливання – це коливання, які відбуваються за […]...
4. Електромагнітні коливання і хвилі: визначення Коливання – це рухи або стану, повторювані в часі. У фізиці є коливання 2х типів – механічні і електромагнітні, а також їх комбінації. Це пов’язано з тим, що гравітаційні й електромагнітні взаємодії є дуже важливими в життєдіяльності людини. Справа в тому, що звук і світло, є коливаннями щільності і тиску повітря (звук) і дуже швидкими […]...
5. Механічні й електромагнітні коливання Хоча механічні та електромагнітні коливання мають різну природу, між ними можна провести багато аналогій. Наприклад, розглянемо електромагнітні коливання в коливальному контурі і коливання вантажу на пружині. Коливання вантажу на пружині При механічних коливаннях тіла на пружині, координата тіла буде періодично змінюватися. При цьому будемо мінятися проекція швидкості тіла на вісь Ох. У електромагнітних коливаннях з […]...
6. Коливання. Періодичні коливання Гармонійні коливання Коливаннями називають процеси, які відрізняються тим або іншим ступенем повторюваності. Повторювані процеси безперервно відбуваються всередині будь-якого живого організму, наприклад: Скорочення серця; Робота легенів; Ми тремтимо, коли нам холодно; Ми чуємо і розмовляємо завдяки коливанням барабанних перетинок і голосових зв’язок; При ходьбі наші ноги здійснюють коливальні рухи; Коливаються атоми, з яких ми складаємося; Світ, […]...
7. Механічні коливання (формули) Механічні гармонічні коливання, рівняння вільних коливань, вільні коливання вантажу на пружині, малі коливання математичного маятника і тд. Механічні гармонічні коливання: Рівняння вільних коливань: Вільні коливання вантажу на пружині: Малі коливання математичного маятника: Фізичний маятник: Добротність коливальної системи: Рівняння вимушених коливань:...
8. Вільні коливання. Незатухаючі і затухаючі коливання Вільними або власними називаються такі коливання, які відбуваються в системі, наданій самій собі, після того як вона була виведена з положення рівноваги. Прикладом можуть служити коливання кульки, підвішеної на нитці. Для того щоб викликати коливання, потрібно або штовхнути кульку, або, відвівши в сторону, відпустити її. При поштовху кульці повідомляється кінетична енергія, а при відхиленні – […]...
9. Пружні хвилі (механічні хвилі) Збурення, які поширюються в просторі, віддаляючись від місця їх виникнення, називають хвилями. Пружні хвилі – це вібрації, які поширюються в твердому, рідкому і газоподібному середовищах завдяки дії на них сил пружності. Самі ці середовища називають пружними. Збурення пружного середовища – це будь-яке відхилення частинок цього середовища від свого положення рівноваги. Візьмемо, наприклад, довгу мотузку (або […]...
10. Коливальний рух. Вільні коливання З одним із видів нерівномірного руху – рівноприскореним – ви вже знайомі. Розглянемо ще один вид нерівномірного руху – коливальний. Коливальні рухи широко поширені в навколишньому нас життя. Прикладами коливань можуть служити: рух голки швейної машини, гойдалок, маятника годин, вагона на ресорах і багатьох інших тел. На малюнку 52 зображені тіла, які можуть здійснювати коливальні […]...
11. Механічні хвилі в пружному середовищі Механічні хвилі – це хвилі, які розповсюджуються в пружної середовищі обурення, т. є. відбувається відхилення частинок середовища від положення рівноваги. Пружне середовище – це таке середовище, де її деформація пропорційна доданої силі. Швидкість хвилі – це швидкість, з якою поширюється обурення в пружної середовищі. Довжина хвилі – це відрізок траєкторії, на якій поширюється хвиля за […]...
12. Механічні коливання серця Існують різні методи дослідження серця, в основі яких лежать механічні періодичні процеси. Баллістокардіографія (БКГ) – метод дослідження механічних проявів серцевої діяльності, заснований на реєстрації пульсових мікропереміщень тіла, обумовлених викиданням поштовхом крові з шлуночків серця у великі судини. При цьому виникає явище віддачі. Тіло людини поміщають на спеціальну рухому платформу, розташовану на масивному нерухомому столі. Платформа […]...
13. Вільні коливання Вільні коливання (або власні коливання) – це коливання коливальної системи, які здійснюються тільки завдяки повідомленій енергії (потенційній або кінетичній) при відсутності зовнішніх впливів. Потенційна або кінетична енергія може бути повідомлена, наприклад, в механічних системах через початковий зсув або початкову швидкість. Тіла, що вільно коливаються, завжди взаємодіють з іншими тілами і разом з ними утворюють систему […]...
14. Коливання Періодичні процеси також називають коливальними рухами або просто коливаннями. Найбільш наочно коливальний рух можна представити за допомогою маятника. Рух маятника є прикладом механічного коливального руху. Звичайний маятник являє собою вантаж, підвішений на нитці (математичний маятник) або прикріплений до пружини (пружинний маятник). Математичний маятник називається так тому, що при вивченні його коливань доводиться, як це буває […]...
15. Механічні хвилі. Звук Механічні хвилі – це обурення середовища, що поширюються в просторі з плином часу. Хвилі, при поширенні яких частинки середовища зміщуються вздовж напрямку поширення хвилі, називають поздовжніми. Якщо частки середовища зміщуються поперек, то це поперечні хвилі. Частоту V коливань кожної точки середовища називають частотою хвилі. Величину Т, зворотну частоті, називають періодом хвилі. Амплітуду коливань частинок середовища […]...
16. Гармонійні коливання Гармонійні коливання – коливання, що здійснюються за законами синуса і косинуса. На наступному малюнку представлений графік зміни координати точки з плином часу за законом косинуса. Амплітуда коливань Амплітудою гармонійного коливання називається найбільше значення зміщення тіла від положення рівноваги. Амплітуда може приймати різні значення. Вона залежатиме від того, наскільки ми змістимо тіло в початковий момент часу […]...
17. Довжина хвилі і швидкість хвилі Довжина хвилі – найкоротша відстань між точками, що хитаються в одній фазі. Довжина хвилі позначається буквою ” лямбда ” ?. При розгляді хвилі різні частинки середовища будуть коливатися в різних фазах, якщо тільки відстань між ними не дорівнює n*?, де n – деяке ціле число. Довжина хвилі За один період хвиля поширюється на відстань рівне?. […]...
18. Вимушені коливання Коливання, що здійснюються тілом під дією зовнішньої періодично перемінної сили, називаються вимушеними коливаннями. Коливання, що здійснюються тілом під дією зовнішньої періодично змінюється сили, називаються вимушеними коливаннями. Зовнішня періодично змінюється сила називається змушує силою. Прикладами вимушених коливань є тряска автомобіля, що рухається по нерівній дорозі, вібрації кормовій частині судна, пов’язані з роботою гребного гвинта, рух гойдалок, […]...
19. Коливальний контур Коливальний контур – це замкнутий контур, утворений послідовно з’єднаними конденсатором і котушкою. Коливальний контур є найпростішою системою, в якій можуть відбуватися електромагнітні коливання. Зарядимо конденсатор, підключимо до нього котушку і замкнемо ланцюг. Почнуться вільні електромагнітні коливання – періодичні зміни заряду на конденсаторі і струму в котушці. Вільними, нагадаємо, ці коливання називаються тому, що вони відбуваються […]...
20. Вимушені коливання, резонанс Вільні коливання при наявності сил тертя є затухаючими. Незгасаючі коливання можна створити за допомогою періодичного зовнішнього впливу. Вимушеними називаються такі коливання, в процесі яких коливається система піддається впливу зовнішньої періодичної сили (її називають змушує силою). Резонансом називається досягнення максимальної амплітуди вимушених коливань при певному значенні частоти змушує сили. Якщо умова (1.18) не виконано, то резонанс […]...
21. Вільні електромагнітні коливання в коливальному контурі Коливальний контур – це електричний ланцюг, що містить індуктивність L, ємність С і опір R, в якій можуть збуджуватися електричні коливання. Коливальний контур – один з основних елементів радіотехнічних систем. Розрізняють лінійні і нелінійні коливальні контури. Параметри R, L і С лінійного коливального контуру не залежать від інтенсивності коливань, а період коливань не залежить від […]...
22. Вимушенні коливання Через наявність тертя вільні коливання поступово затухають і через деякий час припиняються. Щоб загасання не було, на нестійке тіло повинно періодично впливати який-небудь зовнішній тіло. Наприклад, хвиля, піднімати і опускати буйок (рис. 7.7), рука людини, що підштовхує гойдалки (рис. 7.8). При цьому коливання гойдалок або буйка перестають бути вільними. Їх називають вимушеними. Коливання, що відбуваються […]...
23. Вимушені електромагнітні коливання Як і у випадку механічних коливань, вимушені електромагнітні коливання проявляються при наявності зовнішньої періодично змінюється сили. Як і у випадку механічних коливань, вимушені електромагнітні коливання проявляються при наявності зовнішньої періодично змінюється сили. Такі коливання проявляються, наприклад, при наявності в ланцюзі періодичної електрорушійної сили. Змінна ЕРС індукції виникає в дротяної рамки з декількох витків, обертається в […]...
24. Що характеризує коливальний рух Амплітуда Амплітуда коливання – це найбільше, за модулем, відхилення тіла, яке коливається від положення рівноваги. Зазвичай, для позначення амплітуди коливань використовують букву А. Одиниці виміру амплітуди збігаються з одиницями вимірювання довжини, тобто це: Метри; Сантиметри і т. д. В принципі, амплітуду можна записувати в одиницях плоского кута, так як кожній дузі кола буде відповідати єдиний […]...
25. Вимушені і вільні коливання Частота коливань математичного маятника (або їх період) залежить від довжини нитки, на якій підвішений вантаж, і від прискорення вільного падіння в тому місці, де знаходиться маятник. Вона не залежить від маси вантажу й від амплітуди коливань. У цьому легко переконатися, проробивши простий досвід. Якщо підвісити на нитці вантаж певної маси, виміряти частоту хитань такого маятника, […]...
26. Механічні хвилі (формули) Швидкість поширення хвиль, швидкість поширення поперечних хвиль в струні, швидкість поширення поздовжніх хвиль в пружному стрижні і т. д. Швидкість поширення хвиль: Швидкість поширення поперечних хвиль в струні: Де T – натяг; Μ – погонна маса. Швидкість поширення поздовжніх хвиль в пружному стрижні: Де E – модуль Юнга; Ρ-щільність. Швидкість поширення поздовжніх хвиль в безмежних […]...
27. Параметричні коливання. Гойдалки З дитинства всі добре знайома і багатьма улюблена така старовинна забава як гойдалки. Тренувань на цьому снаряді надає великого значення навіть льотчики і космонавти. Коли малюка, який сидить на гойдалці, розгойдує хтось із старших, що стоїть поруч, то такий механізм розгону і підтримки коливань нами детально вивчений – це вимушені коливання під дією зовнішньої періодичної […]...
28. Поширення коливань у середовищі і хвилі Щоб зрозуміти, як поширюються коливання в середовищі, почнемо здалеку. Ви відпочивали небудь на березі моря, спостерігаючи за методично набігають на пісок хвилями? Чудесне видовище, чи не так? Але в цьому видовище крім задоволення можна відшукати і деяку користь, якщо трохи задуматися і поміркувати. Поміркуємо і ми, щоб принести користь своєму розуму. Що таке хвилі? Прийнято […]...
29. Звук (звукові хвилі). Висота звуку Крім гучності звук характеризується висотою. Висота звуку визначається його частотою: чим більше частота коливань в звукової хвилі, тим вище звук. Коливань невеликої частоти відповідають низькі звуки, коливань великої частоти – високі звуки. Так, наприклад, джміль махає своїми крильцями з меншою частотою, ніж комар: у джмеля вона становить 220 помахів в секунду, а у комара – […]...
30. Звукові хвилі – реферат Світ навколо нас – це простір звуків. Звук тісно пов’язаний з поняттям звукової хвилі. Саме завдяки звуковій хвилі ми маємо можливість не тільки чути звук, а й поділяти його на якісні характеристики. Звукова хвиля являє собою механічні коливання молекул пружного середовища. Пояснення: в результаті обурення, відбуваються коливання повітря в джерелі звуку, фіксується перепад тиску, так […]...
31. Вимушені електромагнітні коливання – формули До цього моменту мова йшла про вільні коливання, які відбуваються в результаті власних сил розглянутої ланцюга. Зараз же мова піде про контурі, на який діє зовнішня сила. Такі коливання називаються змушеними. Щоб отримати такі коливання, ланцюг повинна бути підключена до джерела струму, який відбувається гармонійні коливання. При цьому частота джерела струму повинна збігатися з частотою […]...
32. Резонанс і резонансні коливання Чи чули ви про те, що загін солдатів, переходячи міст, повинен перестати марширувати? Солдати, які йдуть до цього в ногу, перестають це робити і починають йти вільним кроком. Такий наказ віддається командирами зовсім не з метою дати солдатам можливість помилуватися місцевою красою. Це робиться для того, щоб солдати не зруйнували міст. Але який тут зв’язок? […]...
33. Фаза коливань Фаза коливань – це аргумент періодично змінною функції, що описує коливальний або хвильовий процес. Для гармонійних коливань: Х(t) = A cos (ωt+φ0), Де φ = ωt + φ0 – фаза коливання, А – амплітуда, ω – кругова частота, t – час, φ0 – початкова (фіксована) фаза коливання; в момент часу t = 0φ = φ0. […]...
34. Звук (звукові хвилі). Джерела звуку Будь-яке тіло, що коливається зі звуковою частотою, є джерелом звуку, так як в навколишньому середовищі виникають поширюються від нього хвилі. Будь-яке тіло, що коливається зі звуковою частотою, є джерелом звуку, так як в навколишньому середовищі виникають поширюються від нього хвилі. Існують як природні, так і штучні джерела звуку. Один з штучних джерел звуку, камертон, був […]...
35. Джерела звуку та звукові коливання Перш ніж зрозуміти, які джерела звуку бувають, задумайтеся, що таке звук? Ми знаємо, що світло – це випромінювання. Відбиваючись від предметів, це випромінювання потрапляє до нас в очі і ми можемо його бачити. Смак і запах – це маленькі частинки тіл, які сприймають наші відповідні рецептори. А звук це що за звір? Звуки передаються по […]...
36. Коливання швидкості Землі Одні з найбільш характерних ознак космічних явищ – правильна повторюваність, циклічність. Наприклад, обертання Землі навколо своєї осі і Сонця. Але, для астрономів вже давно не є секретом, що тривалість земної доби поступово збільшується. Тоді, чому існують такі коливання швидкості Землі? Наприклад, підраховано, що у віддалені часи добу були набагато коротше сучасних і що через кілька […]...
37. Напруга при вільних коливаннях системи Розглянемо тіло, наприклад, горизонтально розташовану балку, що знаходиться в стані статичної рівноваги. Якщо накласти на цю балку навантаження, а потім відразу ж прибрати її, то балка прогнеться до якогось свого крайнього положення, а потім під дією сил пружності прийме своє протилежне крайнє положення, ці коливання будуть тривати протягом якогось часу. Такий вид коливального руху при […]...
38. Стоячі хвилі, сейши Коли в якому-небудь водному басейні утворюється коливання всієї маси води, причому по поверхні її не поширюється ніякої хвилі, а коливається весь об’єм води, то таке коливальний рух називається стоячими хвилями. Перші теоретичні та досвідчені дослідження стоячих хвиль були зроблені братами Вебер. Коливання при цьому можуть бути різного характеру, але які б вони не були, завжди […]...
39. Електромагнітні хвилі і Ультразвук Електромагнітні хвилі мають різну довжину і частоту коливань. Чим коротше електромагнітна хвиля, тим вище частота її коливань. Вважається, що електромагнітні хвилі великих довжин (понад 50 м) на мікроорганізми ніякої дії не роблять. Короткі (від 10 до 50 м) і особливо ультракороткі (менше 10 м) електромагнітні хвилі впливають на мікроорганізми згубно. При проходженні через небудь середовище […]...
40. Хвилі і види хвиль – фізика Хвилі мають здатність передавати енергію і мають лінійністю, що сприяє одній хвилі не впливати на коливання іншого, в результаті чого вона може проходити паралельно. Так що таке хвилі, і яке у них визначення? Хвиля – це величина, яка змінюється фізично і має властивість змінюватися і переміщатися, при цьому віддаляється від місця появи і коливається у […]...