Вимушені і вільні коливання

Related posts:

1. 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 […]...
2. 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, […]...
3. 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 […]...
4. 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 – […]...
5. Маятник – приклад простого гармонійного руху Знайомство з простим гармонійним рухом проводилося нами на прикладі коливання вантажу, прикріпленого до пружної пружині. Ще одним типовим прикладом простого гармонійного руху є коливання математичного маятника (ідеалізованої системи, яка складається з невагомою нерастяжимой нитки, на якій підвішений вантаж, маса якого зосереджена в одній матеріальної точки). Маятник Спробуємо вивести аналогічні математичні формули, що описують просте гармонійне […]...
6. 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 […]...
7. 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 […]...
8. 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 […]...
9. 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 […]...
10. 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:...
11. 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 […]...
12. 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 […]...
13. 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 […]...
14. 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 […]...
15. 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 […]...
16. 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? […]...
17. Математичний маятник Математичний маятник – це модель звичайного маятника. Під математичним маятником – розуміється матеріальна точка, яка підвішена на довгій невагомою і нерозтяжної нитки. Виведемо кульку з положення рівноваги і відпустимо. На кульку діятимуть дві сили: сила тяжіння і сила натягу нитки. При русі маятника, на нього ще буде діяти сила тертя повітря. Але ми будемо вважати […]...
18. Основні поняття теорії коливань Коливання – це процеси, які мають яку або ступінь повторюваності в часі. Вільні (власні) коливання – це коливання, які надають самі собі системи, викликані первинним короткочасним зовнішнім збудженням. Коливальна система – це така система, яка здатна виробляти вільні коливання. Коливальна система відповідає таким умовам: 1) необхідно становище стійкої рівноваги; 2) необхідний фактор, який не дозволяє […]...
19. Процеси в коливальному контурі Розглянемо наступний коливальний контур. Будемо вважати, що його опір R настільки мало, що їм можна знехтувати. Повна електромагнітна енергія коливального контуру в будь-який момент часу буде дорівнювати сумі енергії конденсатора і енергії магнітного поля струму. Для її обчислення буде використовуватися наступна формула: W = L*i ^ 2/2 + q ^ 2/(2*C). Повна електромагнітна енергія не […]...
20. 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 […]...
21. 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. […]...
22. 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?. […]...
23. 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 […]...
24. Періодичний рух: обертання і коливання Поки я дивився прямо вгору (маятник припадав якраз наді мною), мені здалося, що він рухається. За хвилину враження підтвердилося. Хід маятника був короткий і, зрозуміло, повільний. Кілька миттєвостей я стежив за ним з деяким острахом, але скоріше з цікавістю. Нарешті, наскуча його похмурим хитанням, я вирішив озирнутися. Е. По. Колодязь і маятник Тепер познайомимося з […]...
25. 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 […]...
26. Принципи радіозв’язку та телебачення Радіозв’язком називають передачу і прийом інформації за допомогою радіохвиль, т. є. Електромагнітних хвиль з частотою приблизно від 105 до 109 Гц. Спочатку за допомогою мікрофона звукові коливання (частотою від 20 Гц до 20 кГц) перетворять на змінний електричний струм. Частота цього струму дорівнює частоті звукових коливань. У радіопередавачі за допомогою спеціальних приладів до високочастотних електричних […]...
27. Свідомість і гамма-коливання Останнім часом знову відродився інтерес до проблеми фізіологічних механізмів обробки інформації в свідомості. З розділу 1.4.2 ви пам’ятаєте, що свідомість (точніше, його алгоритми) реалізується, спираючись на фізіологію – матерію. Як це відбувається? На ХХVI Міжнародному психологічному конгресі, що відбувся в 1996 році в Монреалі (Канада), проблеми свідомості був присвячений спеціальний симпозіум “Нейрофізіологія свідомості”. Однією з […]...
28. Вільні і не вільні заряди Найпростіша відповідь на питання. Що таке електрика? Це природа і поведінка електричних зарядів. Заряди можуть бути вільними і пов’язаними, як і все в природі, вони також перебувають у русі. Ось такий рух електричних зарядів і є електричний струм, або потік електрики. Чим відрізняється вільний заряд від не вільні, тобто пов’язаного? Вільні заряди під дією зовнішніх […]...
29. Коливання системи хижак-жертва Ще в 20-х рр. А. Лотка (Lotka, 1925), а дещо пізніше незалежно від нього В. Вольтерра (1976) запропонували математичні моделі, які описують пов’язані коливання чисельності популяцій хижака і жертви. Розглянемо найпростіший варіант моделі Лотки-Вольтерри. Якщо припустити, що популяція жертв в відсутність хижака зростає експоненціально, а прес хижаків гальмує цей ріст, причому смертність жертв пропорційна частоті […]...
30. 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 […]...
31. Резонанс в електричному ланцюзі Резонанс – явище збігу частот вимушених і власних коливань системи. Резонанс в електричному ланцюзі Резонанс в електричному ланцюзі буде виражений чітко при малих значеннях активного опору R. Якщо активний опір буде маленьким, то власна циклічна частота коливань в контурі буде обчислюватися за такою формулою: ?0 = 1/? (L*C). Сила струму вимушених коливань повинна досягати максимального […]...
32. Коливальні рухи Коливаннями у фізиці називають не лише періодичні або майже періодичні рухи тіл, коли нестійке тіло багаторазово повторює один і той же рух туди і назад навколо певного положення, а й надають цьому поняттю більш широкий зміст. Під коливаннями розуміють всякий періодичний або приблизно періодичний процес, в якому значення тієї чи іншої фізичної величини повторюється точно […]...
33. Похила площина як простий механізм Похила площина являє собою плоску поверхню, розташовану під тим чи іншим кутом до горизонталі. Вона дозволяє підняти вантаж з меншою силою, ніж якби цей вантаж піднімався вертикально вгору. На похилій площині вантаж піднімається вздовж цієї площини. При цьому він долає більшу відстань, ніж якби піднімався вертикально. Причому у скільки разів відбувається виграш у силі, в […]...
34. Тони і обертони У реальному житті ми майже ніколи не маємо справи зі звуками, створюваними чистими гармонійними, синусоїдальними, хвилями. Якщо записати реальний звук і відобразити його коливання на екрані, ми побачимо складну фігуру з мінливою частотою і амплітудою коливань. Однак будь-яке складне коливання можна представити як суму різних гармонійних, т. Е. Синусоїдальних, коливань. Гармонійне звукове коливання називають тоном […]...
35. 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 […]...
36. 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, […]...
37. Активний опір Розглянемо наступну ланцюг. Він складається з джерела змінної напруги, з’єднувальних проводів і деякої навантаження. Причому індуктивність навантаження дуже мала, а опір R дуже велике. Це навантаження ми раніше називали опором. Тепер будемо називати її активним опором. Активний опір Опір R називають активним, тому що якщо в ланцюзі буде навантаження з таким опором, ланцюг буде поглинати […]...
38. Секрет піраміди Згадаймо, як влаштована піраміда. Це пятигранник, в основі якого лежить квадрат, а чотири інших межі представляють собою трикутник, кожна з підстав яких є стороною квадрата, а бічні грані з’єднані. Припустимо, піраміда зроблена з кристала гірського кришталю або димчастого кварцу (раухтопазу). Піраміду можна що з окремих прямокутних пластин різної площі, причому, чим ближче до вершини, тим […]...
39. 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 – […]...
40. Теорія коливань Як ми вже встигли переконатися, в природі нам часто доводиться зустрічатися з рухами, характерною особливістю яких є регулярне їх повторення через певні проміжки часу. Такий рух називається періодичним, або ритмічним, циклічним, коливальним. Дія закону ритму в мікросвіті полягає в тому, що на всіх рівнях ієрархії фундаментальні частинки речовини знаходяться весь час в періодичному русі. Коливальний […]...