Свободные и вынужденные колебания

KNOWLEDGE HYPERMARKET

 Версия 11:40, 8 февраля 2011 (просмотреть исходный код)
User16 (Обсуждение | вклад)
← Предыдущая правка
Текущая версия на 05:50, 3 июля 2012 (просмотреть исходный код)
User33 (Обсуждение | вклад) 
 
Строка 2:
Строка 2:
  
 '''[[Гипермаркет знаний - первый в мире!|Гипермаркет знаний]]&gt;&gt;[[Физика и астрономия|Физика и астрономия]]&gt;&gt;[[Физика 11 класс|Физика 11 класс]]&gt;&gt; Свободные и вынужденные колебания '''    '''[[Гипермаркет знаний - первый в мире!|Гипермаркет знаний]]&gt;&gt;[[Физика и астрономия|Физика и астрономия]]&gt;&gt;[[Физика 11 класс|Физика 11 класс]]&gt;&gt; Свободные и вынужденные колебания '''  
-  
-  
-  
  
 <br>    <br>  
  
- '''&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ'''<br>&nbsp;<br><br>До сих пор при изучении физики мы придерживались определенной последовательности. При изучении механики рассматривалось механическое движение: изменение положения тел (или их частей) относительно друг друга и пространстве с течением времени. При изучении термодинамики и молекулярной физики мы ознакомились с тепломыми процессами, а затем перешли к изучению электродинамики. Ее изучение мы продолжили и в 11 классе. Еще предстоит ознакомиться с такими важными процессами, как переменный ток, электромагнитные волны (радиоволны) и т. д. Для того чтобы в этих процессах хорошо разобраться, надо вернуться к механике и сначала рассмотреть механические колебания, а затем закончить изучение электродинамики. Для совместного изучения колебаний и волн имеются веские основания. + <br> <br>  
  
- Казалось бы, что общего между колебаниями маятника и разрядом конденсатора через катушку индуктивности? Однако общее есть. Скоро вы узнаете, что и механические, и электромагнитные колебания подчиняются совершенно одинаковым количественным законам. Это обнаруживается, если интересоваться не тем, что колеблется (груз на пружине или электрический ток в цепи), а тем, как совершаются колебания. Одинаковым количественным законам подчиняются и волновые процессы различной природы. + '''&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ'''<br>&nbsp;<br><br>До сих пор при изучении [[Физика_и_астрономия|физики]] мы придерживались определенной последовательности. При изучении механики рассматривалось механическое движение: изменение положения тел (или их частей) относительно друг друга и пространстве с течением времени. При изучении термодинамики и молекулярной физики мы ознакомились с тепломыми процессами, а затем перешли к изучению [[Что_такое_электродинамика|электродинамики]]. Ее изучение мы продолжили и в 11 классе. Еще предстоит ознакомиться с такими важными процессами, как переменный ток, электромагнитные волны (радиоволны) и т. д. Для того чтобы в этих процессах хорошо разобраться, надо вернуться к механике и сначала рассмотреть механические колебания, а затем закончить изучение электродинамики. Для совместного изучения колебаний и волн имеются веские основания.  
  
- В современной физике выделился специальный раздел — физика колебаний. В нем колебания различной природы рассматриваются с единой точки зрения. Физика колебаний занимается исследованием вибраций машин и механизмов, ее выводы лежат в основе электротехники переменных токов и радиотехники.<br><br>'''<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Глава 3.&nbsp;&nbsp; МЕХАНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ'''<br><br>В этой главе мы рассмотрим особенности механических колебаний и их отличие от других видов механического движения.<br><br>'''&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; § 18&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; СВОБОДНЫЕ И ВЫНУЖДЕННЫЕ КОЛЕБАНИЯ'''<br><br>Колебательные движения, или просто колебания, широко распространены в природе. Заставить предмет колебаться, т. е. совершать повторяющиеся движения, очень просто.<br>&nbsp;<br>[[Image:6.02-35.jpg]]<br><br>Подвесим пружину к штативу. К нижнему свободному концу пружины прикрепим металлический шарик. Пружина растянется, и сила упругости [[Image:7.02-4.jpg]]<sub>упр</sub> уравновесит силу тяжести [[Image:7.02-4.jpg]]<sub>т</sub> действующую на шарик (рис. 3.1, а). Если теперь вывести шарик из положения равновесия, слегка оттянув его вниз, и отпустить, то он начнет совершать движения — вверх-вниз, вверх-вниз и т. д. (рис. 3.1, б). Такого рода движения, при которых тело поочередно сменяется то в одну, то в другую сторону, и называются колебаниями. С течением времени колебания постепенно ослабевают (затухают), и в конце концов шарик остановится. + Казалось бы, что общего между колебаниями маятника и разрядом конденсатора через катушку индуктивности? Однако общее есть. Скоро вы узнаете, что и механические, и электромагнитные коле[[Фаза_колебаний]]бания подчиняются совершенно одинаковым количественным законам. Это обнаруживается, если интересоваться не тем, что колеблется (груз на пружине или электрический ток в цепи), а тем, как совершаются колебания. Одинаковым количественным законам подчиняются и волновые процессы различной природы.  
  
- Еще проще можно заставить шарик колебаться, если подвесить его на нити. В положении равновесия нить вертикальна и сила тяжести [[Image:7.02-4.jpg]]<sub>т</sub>, действующая на шарик, уравновешивается силой упругости [[Image:7.02-4.jpg]]<sub>упр</sub>. нити (рис. 3.2, а). Если шарик отклонить и затем отпустить, то он начнет качаться направо-налево, налево-направо (рис. 3.2, б) до тех пор, пока колебания не затухнут. Шарик, подвешенный на нити, — это простейший маятник<sup>1</sup>. + В современной физике выделился специальный раздел — физика колебаний. В нем колебания различной природы рассматриваются с единой точки зрения. Физика колебаний занимается исследованием вибраций машин и механизмов, ее выводы лежат в основе электротехники переменных токов и радиотехники.<br><br>'''<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Глава 3.&nbsp;&nbsp; МЕХАНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ'''<br><br>В этой главе мы рассмотрим особенности механических колебаний и их отличие от других видов механического движения.<br><br>'''&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; § 18&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; СВОБОДНЫЕ И ВЫНУЖДЕННЫЕ КОЛЕБАНИЯ'''<br><br>[[Динамика_колебательного_движения|Колебательные движения]], или просто колебания, широко распространены в природе. Заставить предмет колебаться, т. е. совершать повторяющиеся движения, очень просто.<br>&nbsp;<br>[[Image:6.02-35.jpg|Свободные и вынужденные колебания]]<br><br>Подвесим пружину к штативу. К нижнему свободному концу пружины прикрепим металлический шарик. Пружина растянется, и сила упругости [[Image:7.02-4.jpg]]<sub>упр</sub> уравновесит силу тяжести [[Image:7.02-4.jpg]]<sub>т</sub> действующую на шарик (рис. 3.1, а). Если теперь вывести шарик из положения равновесия, слегка оттянув его вниз, и отпустить, то он начнет совершать движения — вверх-вниз, вверх-вниз и т. д. (рис. 3.1, б). Такого рода движения, при которых тело поочередно сменяется то в одну, то в другую сторону, и называются колебаниями. С течением времени колебания постепенно ослабевают (затухают), и в конце концов шарик остановится.  
  
- Вообще же обычно маятником называют 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. + Еще проще можно заставить шарик колебаться, если подвесить его на нити. В положении равновесия нить вертикальна и сила тяжести [[Image:7.02-4.jpg]]<sub>т</sub>, действующая на шарик, уравновешивается силой упругости [[Image:7.02-4.jpg]]<sub>упр</sub>. нити (рис. 3.2, а). Если шарик отклонить и затем отпустить, то он начнет качаться направо-налево, налево-направо (рис. 3.2, б) до тех пор, пока колебания не затухнут. Шарик, подвешенный на нити, — это простейший маятник<sup>1</sup>.  
  
- <br>''<sup>1</sup> Нужно иметь в виду, что шнрик, подвешенный на нити, будет представлять собой маятник лишь в том случае, если на него действует сила тяжести Земли. Создающий эту силу земной шар входит в колебательную систему, которую мы для краткости называем просто маятником.''<br>&nbsp;<br>Что же является наиболее характерным признаком колебательного движения? Прежде всего это то, что при колебаниях движения тела повторяются или почти повторяются. Так, маятник, совершив один цикл колебаний, т. е. проделав путь от крайнего левого положения до крайнего правого и обратно, вновь совершает такой же цикл. Если движение повторяется точно, то его называют периодическим. + Вообще же обычно маятником называют 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.  
  
- '''Механические колебания''' — это движения, которые точно или приблизительно повторяются через определенные интервалы времени. + <br>''<sup>1</sup> Нужно иметь в виду, что шнрик, подвешенный на нити, будет представлять собой маятник лишь в том случае, если на него действует сила тяжести Земли. Создающий эту силу земной шар входит в колебательную систему, которую мы для краткости называем просто маятником.''<br>&nbsp;<br>Что же является наиболее характерным признаком колебательного движения? Прежде всего это то, что при колебаниях движения тела повторяются или почти повторяются. Так, маятник, совершив один цикл колебаний, т. е. проделав путь от крайнего левого положения до крайнего правого и обратно, вновь совершает такой же цикл. Если движение повторяется точно, то его называют периодическим.  
  
- Повторяются движения поршней в двигателе автомобиля, поплавка на волне, ветки дерева на ветру, нашего сердца. Все это различные примеры колебаний. + '''[[Механические_колебания|Механические колебания]]''' — это движения, которые точно или приблизительно повторяются через определенные интервалы времени.  
  
- '''Свободные колебания.''' Группу тел, движение которых мы изучаем, называют в механике системой тел или просто системой. Напомним, что силы, действующие между толами системы, называют внутренними. Внешними си-чами называют силы, действующие на тела системы со стороны тел, не входящих в нее. + Повторяются движения поршней в двигателе автомобиля, поплавка на волне, ветки дерева на ветру, нашего сердца. Все это различные примеры колебаний.  
  
- Самым простым видом колебаний являются свободные колебания. Свободными колебаниями называются колебания в системе под действием внутренних сил, после того как система выведена из положения равновесия и предоставлена затем самой себе. + '''Свободные колебания.''' Группу тел, движение которых мы изучаем, называют в механике системой тел или просто системой. Напомним, что силы, действующие между толами системы, называют внутренними. Внешними си-чами называют силы, действующие на тела системы со стороны тел, не входящих в нее.  
  
- Колебания груза, прикрепленного к пружине, или груза, подвешенного на нити, — это примеры свободных колебаний. После выведения системы из положения равновесия создаются условия, при которых груз колеблется без воздействия внешних сил.Однако с течением времени колебания затухают, так как на тела системы всегда действуют силы сопротивления. Под действием внутренних сил и сил сопротивления система совершает затухающие колебания.<br>&nbsp;<br>[[Image:6.02-36.jpg]]<br>'''&nbsp;<br>Вынужденные колебания'''. Для того чтобы колебания не затухали, на тела системы должна действовать периодически изменяющаяся сила. Постоянная сила не может поддерживать колебания, так как под действием этой силы может измениться только положение равновесия, относительно которого происходят колебания. + Самым простым видом колебаний являются свободные колебания. Свободными колебаниями называются колебания в системе под действием внутренних сил, после того как система выведена из положения равновесия и предоставлена затем самой себе.  
  
- '''Вынужденными колебаниями''' называются колебания тел под действием внешних периодически изменяющихся сил. + Колебания груза, прикрепленного к пружине, или груза, подвешенного на нити, — это примеры свободных колебаний. После выведения системы из положения равновесия создаются условия, при которых груз колеблется без воздействия внешних сил.Однако с течением времени колебания затухают, так как на тела системы всегда действуют силы сопротивления. Под действием внутренних сил и сил сопротивления система совершает затухающие колебания.<br>&nbsp;<br>[[Image:6.02-36.jpg|Свободные и вынужденные колебания]]<br>'''&nbsp;<br>Вынужденные колебания'''. Для того чтобы колебания не затухали, на тела системы должна действовать периодически изменяющаяся сила. Постоянная сила не может поддерживать колебания, так как под действием этой силы может измениться только положение равновесия, относительно которого происходят колебания.  
  
- Колебания бывают свободными, затухающими и вынужденными. Наибольшее значение имеют вынужденные колебания.<br><br><br><br><br>&nbsp; + '''Вынужденными колебаниями''' называются колебания тел под действием внешних периодически изменяющихся сил. 
  +  
  + [[График_гармонического_колебания|Колебания]] бывают свободными, затухающими и вынужденными. Наибольшее значение имеют вынужденные колебания.<br><br><br><br><br>&nbsp;  
  
 <br> ''Мякишев Г. Я., Физика. 11 класс&nbsp;: учеб. для общеобразоват. учреждений&nbsp;: базовый и профил. уровни / Г. Я. Мякишев, Б. В. Буховцев, В. М. Чаругин; под ред. В. И. Николаева, Н. А. Парфентьевой. — 17-е изд., перераб. и доп. — М.&nbsp;: Просвещение, 2008. — 399 с&nbsp;: ил.''    <br> ''Мякишев Г. Я., Физика. 11 класс&nbsp;: учеб. для общеобразоват. учреждений&nbsp;: базовый и профил. уровни / Г. Я. Мякишев, Б. В. Буховцев, В. М. Чаругин; под ред. В. И. Николаева, Н. А. Парфентьевой. — 17-е изд., перераб. и доп. — М.&nbsp;: Просвещение, 2008. — 399 с&nbsp;: ил.''  
Строка 54:
Строка 53:
   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] дискуссионные вопросы    [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] дискуссионные вопросы
   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] риторические вопросы от учеников    [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] риторические вопросы от учеников
-   +  
   '''<u>Иллюстрации</u>'''    '''<u>Иллюстрации</u>'''
   <u></u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] аудио-, видеоклипы и мультимедиа '''    <u></u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] аудио-, видеоклипы и мультимедиа '''
Строка 76:
Строка 75:
   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] элементы новаторства на уроке      [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] элементы новаторства на уроке  
   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] замена устаревших знаний новыми      [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] замена устаревших знаний новыми  
-   +  
   '''<u>Только для учителей</u>'''    '''<u>Только для учителей</u>'''
   <u></u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] идеальные уроки '''    <u></u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] идеальные уроки '''

Текущая версия на 05:50, 3 июля 2012

Гипермаркет знаний>>Физика и астрономия>>Физика 11 класс>> Свободные и вынужденные колебания 



 

                                                        КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ
 

До сих пор при изучении физики мы придерживались определенной последовательности. При изучении механики рассматривалось механическое движение: изменение положения тел (или их частей) относительно друг друга и пространстве с течением времени. При изучении термодинамики и молекулярной физики мы ознакомились с тепломыми процессами, а затем перешли к изучению электродинамики. Ее изучение мы продолжили и в 11 классе. Еще предстоит ознакомиться с такими важными процессами, как переменный ток, электромагнитные волны (радиоволны) и т. д. Для того чтобы в этих процессах хорошо разобраться, надо вернуться к механике и сначала рассмотреть механические колебания, а затем закончить изучение электродинамики. Для совместного изучения колебаний и волн имеются веские основания.
Казалось бы, что общего между колебаниями маятника и разрядом конденсатора через катушку индуктивности? Однако общее есть. Скоро вы узнаете, что и механические, и электромагнитные колеФаза_колебанийбания подчиняются совершенно одинаковым количественным законам. Это обнаруживается, если интересоваться не тем, что колеблется (груз на пружине или электрический ток в цепи), а тем, как совершаются колебания. Одинаковым количественным законам подчиняются и волновые процессы различной природы.
В современной физике выделился специальный раздел — физика колебаний. В нем колебания различной природы рассматриваются с единой точки зрения. Физика колебаний занимается исследованием вибраций машин и механизмов, ее выводы лежат в основе электротехники переменных токов и радиотехники.


                                        Глава 3.   МЕХАНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ

В этой главе мы рассмотрим особенности механических колебаний и их отличие от других видов механического движения.

                                       § 18     СВОБОДНЫЕ И ВЫНУЖДЕННЫЕ КОЛЕБАНИЯ

Колебательные движения, или просто колебания, широко распространены в природе. Заставить предмет колебаться, т. е. совершать повторяющиеся движения, очень просто.
 


Подвесим пружину к штативу. К нижнему свободному концу пружины прикрепим металлический шарик. Пружина растянется, и сила упругости _упр уравновесит силу тяжести _т действующую на шарик (рис. 3.1, а). Если теперь вывести шарик из положения равновесия, слегка оттянув его вниз, и отпустить, то он начнет совершать движения — вверх-вниз, вверх-вниз и т. д. (рис. 3.1, б). Такого рода движения, при которых тело поочередно сменяется то в одну, то в другую сторону, и называются колебаниями. С течением времени колебания постепенно ослабевают (затухают), и в конце концов шарик остановится.
Еще проще можно заставить шарик колебаться, если подвесить его на нити. В положении равновесия нить вертикальна и сила тяжести _т, действующая на шарик, уравновешивается силой упругости _упр. нити (рис. 3.2, а). Если шарик отклонить и затем отпустить, то он начнет качаться направо-налево, налево-направо (рис. 3.2, б) до тех пор, пока колебания не затухнут. Шарик, подвешенный на нити, — это простейший маятник¹.
Вообще же обычно маятником называют 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.

¹ Нужно иметь в виду, что шнрик, подвешенный на нити, будет представлять собой маятник лишь в том случае, если на него действует сила тяжести Земли. Создающий эту силу земной шар входит в колебательную систему, которую мы для краткости называем просто маятником.
 
Что же является наиболее характерным признаком колебательного движения? Прежде всего это то, что при колебаниях движения тела повторяются или почти повторяются. Так, маятник, совершив один цикл колебаний, т. е. проделав путь от крайнего левого положения до крайнего правого и обратно, вновь совершает такой же цикл. Если движение повторяется точно, то его называют периодическим.
Механические 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. Напомним, что силы, действующие между толами системы, называют внутренними. Внешними си-чами называют силы, действующие на тела системы со стороны тел, не входящих в нее.
Самым простым видом колебаний являются свободные колебания. Свободными колебаниями называются колебания в системе под действием внутренних сил, после того как система выведена из положения равновесия и предоставлена затем самой себе.
Колебания груза, прикрепленного к пружине, или груза, подвешенного на нити, — это примеры свободных колебаний. После выведения системы из положения равновесия создаются условия, при которых груз колеблется без воздействия внешних сил.Однако с течением времени колебания затухают, так как на тела системы всегда действуют силы сопротивления. Под действием внутренних сил и сил сопротивления система совершает затухающие колебания.
 

 
Вынужденные колебания. Для того чтобы колебания не затухали, на тела системы должна действовать периодически изменяющаяся сила. Постоянная сила не может поддерживать колебания, так как под действием этой силы может измениться только положение равновесия, относительно которого происходят колебания.
Вынужденными колебаниями называются колебания тел под действием внешних периодически изменяющихся сил.
Колебания бывают свободными, затухающими и вынужденными. Наибольшее значение имеют вынужденные колебания.




 

 Мякишев Г. Я., Физика. 11 класс : учеб. для общеобразоват. учреждений : базовый и профил. уровни / Г. Я. Мякишев, Б. В. Буховцев, В. М. Чаругин; под ред. В. И. Николаева, Н. А. Парфентьевой. — 17-е изд., перераб. и доп. — М. : Просвещение, 2008. — 399 с : ил.

 _{онлайн библиотека с учебниками и книгами, планы конспектов уроков по физике, задания по физике 11 класса скачать}



Содержание урока
 конспект урока
 опорный каркас  
 презентация урока
 акселеративные методы 
 интерактивные технологии 

Практика
 задачи и упражнения 
 самопроверка
 практикумы, тренинги, кейсы, квесты
 домашние задания
 дискуссионные вопросы
 риторические вопросы от учеников

Иллюстрации
 аудио-, видеоклипы и мультимедиа 
 фотографии, картинки 
 графики, таблицы, схемы
 юмор, анекдоты, приколы, комиксы
 притчи, поговорки, кроссворды, цитаты

Дополнения
 рефераты
 статьи 
 фишки для любознательных 
 шпаргалки 
 учебники основные и дополнительные
 словарь терминов                          
 прочие 

Совершенствование учебников и уроков
 исправление ошибок в учебнике
 обновление фрагмента в учебнике 
 элементы новаторства на уроке 
 замена устаревших знаний новыми 

Только для учителей
 идеальные уроки 
 календарный план на год  
 методические рекомендации  
 программы
 обсуждения


Интегрированные уроки




Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.
Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.

Источник — «http://edufuture.biz/index.php?title=%D0%A1%D0%B2%D0%BE%D0%B1%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D0%B8_%D0%B2%D1%8B%D0%BD%D1%83%D0%B6%D0%B4%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%B1%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%8F»
@@ Строка 2: / Строка 2: @@
 '''[[Гипермаркет знаний - первый в мире!|Гипермаркет знаний]]&gt;&gt;[[Физика и астрономия|Физика и астрономия]]&gt;&gt;[[Физика 11 класс|Физика 11 класс]]&gt;&gt; Свободные и вынужденные колебания '''
 <br>
-'''&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ'''<br>&nbsp;<br><br>До сих пор при изучении физики мы придерживались определенной последовательности. При изучении механики рассматривалось механическое движение: изменение положения тел (или их частей) относительно друг друга и пространстве с течением времени. При изучении термодинамики и молекулярной физики мы ознакомились с тепломыми процессами, а затем перешли к изучению электродинамики. Ее изучение мы продолжили и в 11 классе. Еще предстоит ознакомиться с такими важными процессами, как переменный ток, электромагнитные волны (радиоволны) и т. д. Для того чтобы в этих процессах хорошо разобраться, надо вернуться к механике и сначала рассмотреть механические колебания, а затем закончить изучение электродинамики. Для совместного изучения колебаний и волн имеются веские основания.
+<br> <br>
-Казалось бы, что общего между колебаниями маятника и разрядом конденсатора через катушку индуктивности? Однако общее есть. Скоро вы узнаете, что и механические, и электромагнитные колебания подчиняются совершенно одинаковым количественным законам. Это обнаруживается, если интересоваться не тем, что колеблется (груз на пружине или электрический ток в цепи), а тем, как совершаются колебания. Одинаковым количественным законам подчиняются и волновые процессы различной природы.
+'''&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ'''<br>&nbsp;<br><br>До сих пор при изучении [[Физика_и_астрономия|физики]] мы придерживались определенной последовательности. При изучении механики рассматривалось механическое движение: изменение положения тел (или их частей) относительно друг друга и пространстве с течением времени. При изучении термодинамики и молекулярной физики мы ознакомились с тепломыми процессами, а затем перешли к изучению [[Что_такое_электродинамика|электродинамики]]. Ее изучение мы продолжили и в 11 классе. Еще предстоит ознакомиться с такими важными процессами, как переменный ток, электромагнитные волны (радиоволны) и т. д. Для того чтобы в этих процессах хорошо разобраться, надо вернуться к механике и сначала рассмотреть механические колебания, а затем закончить изучение электродинамики. Для совместного изучения колебаний и волн имеются веские основания.
-В современной физике выделился специальный раздел — физика колебаний. В нем колебания различной природы рассматриваются с единой точки зрения. Физика колебаний занимается исследованием вибраций машин и механизмов, ее выводы лежат в основе электротехники переменных токов и радиотехники.<br><br>'''<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Глава 3.&nbsp;&nbsp; МЕХАНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ'''<br><br>В этой главе мы рассмотрим особенности механических колебаний и их отличие от других видов механического движения.<br><br>'''&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; § 18&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; СВОБОДНЫЕ И ВЫНУЖДЕННЫЕ КОЛЕБАНИЯ'''<br><br>Колебательные движения, или просто колебания, широко распространены в природе. Заставить предмет колебаться, т. е. совершать повторяющиеся движения, очень просто.<br>&nbsp;<br>[[Image:6.02-35.jpg]]<br><br>Подвесим пружину к штативу. К нижнему свободному концу пружины прикрепим металлический шарик. Пружина растянется, и сила упругости [[Image:7.02-4.jpg]]<sub>упр</sub> уравновесит силу тяжести [[Image:7.02-4.jpg]]<sub>т</sub> действующую на шарик (рис. 3.1, а). Если теперь вывести шарик из положения равновесия, слегка оттянув его вниз, и отпустить, то он начнет совершать движения — вверх-вниз, вверх-вниз и т. д. (рис. 3.1, б). Такого рода движения, при которых тело поочередно сменяется то в одну, то в другую сторону, и называются колебаниями. С течением времени колебания постепенно ослабевают (затухают), и в конце концов шарик остановится.
+Казалось бы, что общего между колебаниями маятника и разрядом конденсатора через катушку индуктивности? Однако общее есть. Скоро вы узнаете, что и механические, и электромагнитные коле[[Фаза_колебаний]]бания подчиняются совершенно одинаковым количественным законам. Это обнаруживается, если интересоваться не тем, что колеблется (груз на пружине или электрический ток в цепи), а тем, как совершаются колебания. Одинаковым количественным законам подчиняются и волновые процессы различной природы.
-Еще проще можно заставить шарик колебаться, если подвесить его на нити. В положении равновесия нить вертикальна и сила тяжести [[Image:7.02-4.jpg]]<sub>т</sub>, действующая на шарик, уравновешивается силой упругости [[Image:7.02-4.jpg]]<sub>упр</sub>. нити (рис. 3.2, а). Если шарик отклонить и затем отпустить, то он начнет качаться направо-налево, налево-направо (рис. 3.2, б) до тех пор, пока колебания не затухнут. Шарик, подвешенный на нити, — это простейший маятник<sup>1</sup>.
+В современной физике выделился специальный раздел — физика колебаний. В нем колебания различной природы рассматриваются с единой точки зрения. Физика колебаний занимается исследованием вибраций машин и механизмов, ее выводы лежат в основе электротехники переменных токов и радиотехники.<br><br>'''<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Глава 3.&nbsp;&nbsp; МЕХАНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ'''<br><br>В этой главе мы рассмотрим особенности механических колебаний и их отличие от других видов механического движения.<br><br>'''&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; § 18&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; СВОБОДНЫЕ И ВЫНУЖДЕННЫЕ КОЛЕБАНИЯ'''<br><br>[[Динамика_колебательного_движения|Колебательные движения]], или просто колебания, широко распространены в природе. Заставить предмет колебаться, т. е. совершать повторяющиеся движения, очень просто.<br>&nbsp;<br>[[Image:6.02-35.jpg|Свободные и вынужденные колебания]]<br><br>Подвесим пружину к штативу. К нижнему свободному концу пружины прикрепим металлический шарик. Пружина растянется, и сила упругости [[Image:7.02-4.jpg]]<sub>упр</sub> уравновесит силу тяжести [[Image:7.02-4.jpg]]<sub>т</sub> действующую на шарик (рис. 3.1, а). Если теперь вывести шарик из положения равновесия, слегка оттянув его вниз, и отпустить, то он начнет совершать движения — вверх-вниз, вверх-вниз и т. д. (рис. 3.1, б). Такого рода движения, при которых тело поочередно сменяется то в одну, то в другую сторону, и называются колебаниями. С течением времени колебания постепенно ослабевают (затухают), и в конце концов шарик остановится.
-Вообще же обычно маятником называют 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.
+Еще проще можно заставить шарик колебаться, если подвесить его на нити. В положении равновесия нить вертикальна и сила тяжести [[Image:7.02-4.jpg]]<sub>т</sub>, действующая на шарик, уравновешивается силой упругости [[Image:7.02-4.jpg]]<sub>упр</sub>. нити (рис. 3.2, а). Если шарик отклонить и затем отпустить, то он начнет качаться направо-налево, налево-направо (рис. 3.2, б) до тех пор, пока колебания не затухнут. Шарик, подвешенный на нити, — это простейший маятник<sup>1</sup>.
-<br>''<sup>1</sup> Нужно иметь в виду, что шнрик, подвешенный на нити, будет представлять собой маятник лишь в том случае, если на него действует сила тяжести Земли. Создающий эту силу земной шар входит в колебательную систему, которую мы для краткости называем просто маятником.''<br>&nbsp;<br>Что же является наиболее характерным признаком колебательного движения? Прежде всего это то, что при колебаниях движения тела повторяются или почти повторяются. Так, маятник, совершив один цикл колебаний, т. е. проделав путь от крайнего левого положения до крайнего правого и обратно, вновь совершает такой же цикл. Если движение повторяется точно, то его называют периодическим.
+Вообще же обычно маятником называют 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.
-'''Механические колебания''' — это движения, которые точно или приблизительно повторяются через определенные интервалы времени.
+<br>''<sup>1</sup> Нужно иметь в виду, что шнрик, подвешенный на нити, будет представлять собой маятник лишь в том случае, если на него действует сила тяжести Земли. Создающий эту силу земной шар входит в колебательную систему, которую мы для краткости называем просто маятником.''<br>&nbsp;<br>Что же является наиболее характерным признаком колебательного движения? Прежде всего это то, что при колебаниях движения тела повторяются или почти повторяются. Так, маятник, совершив один цикл колебаний, т. е. проделав путь от крайнего левого положения до крайнего правого и обратно, вновь совершает такой же цикл. Если движение повторяется точно, то его называют периодическим.
-Повторяются движения поршней в двигателе автомобиля, поплавка на волне, ветки дерева на ветру, нашего сердца. Все это различные примеры колебаний.
+'''[[Механические_колебания|Механические колебания]]''' — это движения, которые точно или приблизительно повторяются через определенные интервалы времени.
-'''Свободные колебания.''' Группу тел, движение которых мы изучаем, называют в механике системой тел или просто системой. Напомним, что силы, действующие между толами системы, называют внутренними. Внешними си-чами называют силы, действующие на тела системы со стороны тел, не входящих в нее.
+Повторяются движения поршней в двигателе автомобиля, поплавка на волне, ветки дерева на ветру, нашего сердца. Все это различные примеры колебаний.
-Самым простым видом колебаний являются свободные колебания. Свободными колебаниями называются колебания в системе под действием внутренних сил, после того как система выведена из положения равновесия и предоставлена затем самой себе.
+'''Свободные колебания.''' Группу тел, движение которых мы изучаем, называют в механике системой тел или просто системой. Напомним, что силы, действующие между толами системы, называют внутренними. Внешними си-чами называют силы, действующие на тела системы со стороны тел, не входящих в нее.
-Колебания груза, прикрепленного к пружине, или груза, подвешенного на нити, — это примеры свободных колебаний. После выведения системы из положения равновесия создаются условия, при которых груз колеблется без воздействия внешних сил.Однако с течением времени колебания затухают, так как на тела системы всегда действуют силы сопротивления. Под действием внутренних сил и сил сопротивления система совершает затухающие колебания.<br>&nbsp;<br>[[Image:6.02-36.jpg]]<br>'''&nbsp;<br>Вынужденные колебания'''. Для того чтобы колебания не затухали, на тела системы должна действовать периодически изменяющаяся сила. Постоянная сила не может поддерживать колебания, так как под действием этой силы может измениться только положение равновесия, относительно которого происходят колебания.
+Самым простым видом колебаний являются свободные колебания. Свободными колебаниями называются колебания в системе под действием внутренних сил, после того как система выведена из положения равновесия и предоставлена затем самой себе.
-'''Вынужденными колебаниями''' называются колебания тел под действием внешних периодически изменяющихся сил.
+Колебания груза, прикрепленного к пружине, или груза, подвешенного на нити, — это примеры свободных колебаний. После выведения системы из положения равновесия создаются условия, при которых груз колеблется без воздействия внешних сил.Однако с течением времени колебания затухают, так как на тела системы всегда действуют силы сопротивления. Под действием внутренних сил и сил сопротивления система совершает затухающие колебания.<br>&nbsp;<br>[[Image:6.02-36.jpg|Свободные и вынужденные колебания]]<br>'''&nbsp;<br>Вынужденные колебания'''. Для того чтобы колебания не затухали, на тела системы должна действовать периодически изменяющаяся сила. Постоянная сила не может поддерживать колебания, так как под действием этой силы может измениться только положение равновесия, относительно которого происходят колебания.
-Колебания бывают свободными, затухающими и вынужденными. Наибольшее значение имеют вынужденные колебания.<br><br><br><br><br>&nbsp;
+'''Вынужденными колебаниями''' называются колебания тел под действием внешних периодически изменяющихся сил.
+[[График_гармонического_колебания|Колебания]] бывают свободными, затухающими и вынужденными. Наибольшее значение имеют вынужденные колебания.<br><br><br><br><br>&nbsp;
 <br> ''Мякишев Г. Я., Физика. 11 класс&nbsp;: учеб. для общеобразоват. учреждений&nbsp;: базовый и профил. уровни / Г. Я. Мякишев, Б. В. Буховцев, В. М. Чаругин; под ред. В. И. Николаева, Н. А. Парфентьевой. — 17-е изд., перераб. и доп. — М.&nbsp;: Просвещение, 2008. — 399 с&nbsp;: ил.''
@@ Строка 54: / Строка 53: @@
   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] дискуссионные вопросы
   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] риторические вопросы от учеников
   '''<u>Иллюстрации</u>'''
   <u></u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] аудио-, видеоклипы и мультимедиа '''
@@ Строка 76: / Строка 75: @@
   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] элементы новаторства на уроке
   [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] замена устаревших знаний новыми
   '''<u>Только для учителей</u>'''
   <u></u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] идеальные уроки '''

При использовании материалов ресурса
ссылка на edufuture.biz обязательна (для интернет ресурсов - гиперссылка).
edufuture.biz 2008-© Все права защищены.
Сайт edufuture.biz является порталом, в котором не предусмотрены темы политики, наркомании, алкоголизма, курения и других "взрослых" тем.

Разработка - Гипермаркет знаний 2008-

Ждем Ваши замечания и предложения на email:
По вопросам рекламы и спонсорства пишите на email: