СВОБОДНЫЕ И ВЫНУЖДЕННЫЕ КОЛЕБАНИЯ

СВОБОДНЫЕ И ВЫНУЖДЕННЫЕ КОЛЕБАНИЯ

Глава 3. МЕХАНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ В этой главе мы рассмотрим особенности механических колебаний и их отличие от других видов механического движения. СВОБОДНЫЕ И ВЫНУЖДЕННЫЕ КОЛЕБАНИЯ Колебательные движения, или колебания, широко распространены в природе. Заставить предмет колебаться очень просто.

СВОБОДНЫЕ И ВЫНУЖДЕННЫЕ КОЛЕБАНИЯ

Вынужденные колебания гармонического осциллятора


Подвесим пружину к штативу. К нижнему свободному концу пружины прикрепим металлический шарик. Пружина растянется, и сила упругости F0 уравновесит силу тяжести FT, действующую на шарик Если теперь вывести шарик из положения равновесия, слегка оттянув его вниз, и отпустить, то он начнет совершать довольно интересное движение — вверх-вниз, вверх-вниз и т.д. (рис. 54, б).
Автоколебания отличаются от вынужденных колебаний тем, что последние вызваны периодическим внешним воздействием и происходят с частотой этого воздействия, в то время как возникновение автоколебаний и их частота определяются внутренними свойствами самой автоколебательной системы. Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Такого рода движение, при котором тело поочередно смещается то в одну, то в другую сторону, и называется колебанием. С течением времени колебания постепенно ослабевают (затухают), и в конце концов шарик остановится.

  1.  резонанс
  2.  уравнение
  3.  автоколебания
  4.  частота

 

Еще проще можно заставить шарик колебаться, если подвесить его на нити. В положении равновесия нить вертикальна и сила тяжести FT, действующая на шарик, уравновешивается силой упругости. Если шарик отклонить и отпустить, то он начнет качаться направо-налево, налево-направо (рис. 55, б) до тех пор, пока колебания не затухнут.

механические колебания

Шарик, подвешенный на нити, — это простейший маятник1. Вообще же обычно маятником назы- 1 Нужно иметь в виду, что шарик, подвешенный на нити, будет представлять собой маятник лишь в том случае, если на него действует сила тяжести.

 

Создающий эту силу земной шар входит в колебательную систему, которую мы для краткости называем просто маятником. вают подвешенное на нити или закрепленное на оси тело, которое может совершать колебания под действием силы тяжести. При этом ось не должна проходить через центр тяжести тела. Маятником можно назвать линейку, подвешенную на гвоздь, люстру, коромысло рычажных весов и т. д. Что же является наиболее характерным признаком колебательного движения? Более всего бросается в глаза, что при колебаниях движения тела повторяются или почти повторяются.

Формулы и пример задачи


Так, маятник, совершив одно колебание, т. е. проделав путь от крайнего левого положения до крайнего правого и обратно, вновь совершает такое же движение. Если движение повторяется точно, то его называют периодическим. Колебания — это движения, которые точно или приблизительно повторяются через определенные интервалы времени. Повторяются движения поршней в двигателе автомобиля, поплавка на волне, ветки дерева на ветру, нашего сердца. Все это различные примеры колебаний. Свободные колебания.

 

Группу тел, движение которых мы изучаем, называют в механике системой тел или просто системой. Силы, действующие между телами системы, называют внутренними. Внешними силами называют силы, действующие на тела системы со стороны тел, не входящих в нее. Самым простым видом колебаний являются свободные колебания.

 

Колебания  время работы маятника
2 4 мин
5 10 мин
1 1 мин

 


Свободными колебаниями называются колебания в системе под действием внутренних сил, после того как система выведена из положения равновесия Колебания груза, прикрепленного к пружине, или груза, подвешенного на нити,— это примеры свободных колебаний. После выведения этих систем из положения равновесия создаются условия, при которых тела колеблются без воздействия внешних сил. Вынужденные колебания. Если мы начнем двигать рукой вперед и назад книгу на столе, то она будет совершать колебания.

 

Но эти колебания будут не свободными, а вынужденными. Колебания книги в данном случае вызваны действием силы со стороны руки, периодически меняющейся по модулю и направлению. ^Вынужденными колебаниями называются колебания тел под действием внешних периодически изменяющихся сил.] Колебания бывают свободными и вынужденными. Наибольшее значение имеют вынужденные колебания. Информация расположенная на данном сайте несет информ