ОК – 21а Основные характеристики гармонических колебаний

Колебательное движение – движение, которое точно или приблизительно повторяется через определённый интервал времени и в определённой последовательности.

Особенность: периодичность (повторяемость), наличие положения устойчивого равновесия.

Колебания, в котором x колеблющейся точки меняется по периодическому закону синуса (косинуса), называется гармоническим.

При рассмотрении кинематики колебательного движения было получено следующие уравнения:

Выясним физический смысл величин, входящих в уравнение:

1) х – смещение. [x] = м

2) Амплитуда (А) – это физическая величина, равная модулю максимального смещения колеблющейся точки от положения равновесия.

[A] = м

3) для «отражения» периодичности движения вводится период.(T)

[T] = c

Период – время совершения одного полного колебания.

4) Частота – - это физическая величина, равная числу колебаний в единицу времени.

;

Рис. 1

 
5) циклическая частота - это физическая величина, равная числу колебаний в единиц времени.

6) фаза - это физическая величина, которая полностью определяет смещение колеблющейся точки в тот или иной момент времени при заданной амплитуде, т. е. состояние

Фаза меняется со временем, т. к.

Найдем в следующие моменты времени:

; ;

;

В: За целый период T меняется на .

Колебания могут быть одинаковы по …………………………………………………………………….

…………………………………………………………….…….по фазе. В таких случаях говорят, что.…………………………………………………………………………………………....…разность фаз.

Вопросы для размышления

Зная, какие величины, мы можем сказать всё о колебании????

Рассчитайте фазы колебаний в произвольные моменты времени (на ваш выбор).

1) Сдвиг фаз равен нулю.

Если взять 2 одинаковых ……………………….

.……………………………………………………

…………………………………………………….

фазе. Фазы колебаний тел с…………………...

…………………………………………………….

…………………...……….………………………..

…………………………………………..………….

……………………………………….равен нулю.

2) Сдвиг фаз.

Если маятники 1 и 2 отклонить в противополдожные стороны, то они будут ……..………..

…………………………………….фазах. Фазы …………………………………………………..…

……………………………………………………..

………………………………......…………………

…………………………………………………….

…………………………………………скорости .

Если построить графики этих колебаний, то они будут иметь вид: (рис. 4)

Рис. 4

 
Объяснение этого графика. На «5 (60) » !!!!

Литература:

§ 60