Презентация "Механические колебания" 11 класс

УРОК ФИЗИКИ В 11 КЛАССЕ

• Механические колебания
• Учитель Кононов Геннадий Григорьевич
• СОШ № 580 Приморский район
г. Санкт-Петербург

Механические колебания

– движения, которые повторяются, через Т

Свободные колебания – за счет запаса энергии

Т – период (с)

ν – частота (Гц)

ω – циклическая частота (рад/с) ω = 2πν

х – смещение, х = 0 – положение

хm – амплитуда равновесия

ℓ

0

Гармонические колебания –

параметры изменяются по закону синуса или косинуса

x = xm·sinωt

v = xmω·cosωt

a = - xmω²·sinωt

vm = xmω (t=0)

ЗСЭ: Ек + Ер = Емех = const

xm

ХАРАКТЕРИСТИКИ КОЛЕБАНИЙ

Изменяются в процессе колебаний	Остаются неизменными
Координата x = xm·sinωt	Амплитуда (зависит от энергии)
Скорость v = xmω·cosωt	Период Частота (зависят от параметров системы)
Ускорение a = - xmω²·sinωt

МАЯТНИКИ

• Математический маятник
• Пружинный маятник
Вопросы:
• Что называется периодом?
• Что представляет собой положение равновесия?
• Как изменяется скорость маятника?
• Какую роль играет сила трения?
• Какие силы участвуют в колебательном процессе?

Условия возникновения механических колебаний

• Наличие в колебательной системе избыточной энергии(за счет отклонения нити с грузом, сжатия пружины)
• При выводе тела из положения равновесия равнодействующая сила всегда направлена к положению равновесия
• Силы трения в системе малы

ВНУТРЕННИЕ СИЛЫ

9

УРАВНЕНИЕ КОЛЕБАНИЙ

• x =xmcosωt или x = xmsinωt
х – координата (смещение) хm – амплитуда ω – циклическая частота t – время

ПАРАМЕТРЫ КОЛЕБАНИЙ

• ω – число колебаний за 2π секунд (рад/с)
• ν – число колебаний за 1 секунду (Гц)
vm = xmω - максимальная скорость (м/с) am = xmω² - максимальное ускорение (м/с²)

ПАРАМЕТРЫ КОЛЕБАНИЙ

n - количество колебаний, t – время колебания

Пружинный маятник

m – масса груза

k – коэффициент жесткости

Нитяной маятник

l – длина нити

g = 10м/с²

СВЯЗЬ КООРДИНАТЫ, СКОРОСТИ И УСКОРЕНИЯ

• х = xmcosωt
• v = -vmsinωt
• a = - amcosωt

АНАЛИЗ ГРАФИКА КОЛЕБАНИЙ ПРЕВРАЩЕНИЕ ЭНЕРГИИ

Ep

Ek

ЗАТУХАЮЩИЕ КОЛЕБАНИЯ – колебания, происходящие под действием силы трения. При таком движении амплитуда и скорость уменьшаются, а период и частота не меняются. ВЫНУЖДЕННЫЕ КОЛЕБАНИЯ

• Колебания, совершающиеся под воздействием внешней периодической силы, называются вынужденными.
• Внешняя сила совершает положительную работу и обеспечивает приток энергии к колебательной системе. Она не дает колебаниям затухать, несмотря на действие сил трения.
• Частота вынужденных колебаний равна частоте внешней силы

РЕЗОНАНС – возрастание амплитуды вынужденных колебаний при совпадении частоты вынуждающей силы и собственной частоты колебательной системы Используемая литература

• 1. Физика. 11 класс: учеб. для общеобразоват. учреждений: базовый и профильный уровни /Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, В.М.Чаругин;. М.: Просвещение, 2009. - 399с
• 2.Открытый колледж http://www.college.ru/physics/courses/op25part2/content/chapter1/section/paragraph5/theory/html
• 3. ИНФОФИЗ – мой мир
http://ens.tpu.ru/POSOBIE_FIS_KUSN