Контрольная Механические волны. Учебная работа № 187076

Учебная работа № 187076. Контрольная Механические волны

Выдержка из похожей работы

…….

Механические колебания

…..анее мной знаний по теме «Механические колебания». Для достижения
поставленной мною цели я решу следующие задачи:
рассмотрю свободные и вынужденные колебания;
ознакомлюсь с механизмом колебаний маятника;
выведу формулу для определения координаты
колеблющегося тела;
изучу такое явление, как резонанс и проведу
некоторые другие исследования в данной тематике.
Колебательное движение – одно из самых
распространенных движений в природе и технике. Почти невозможно назвать такую
область, в которой не встречались бы колебания. Колеблются деревья в лесу,
пшеница в поле, трава на лугу. Колеблются струны музыкальных инструментов,
мембрана телефона, диффузор громкоговорителя, фундаменты машин, трубопроводы,
плоскости самолета, корпус ракеты, поршень двигателя внутреннего сгорания и т.
д.
Многие химические явления также сопровождаются
колебаниями. С колебаниями мы встречаемся и в жизни нашего организма. Биение
сердца, движение голосовых связок – все это примеры колебательного движения.
Колебательные движения происходят и в жизни
нашей планеты (землетрясения, приливы и отливы), и в астрономических явлениях
(например, пульсирует Солнце, совершая одно колебание за 160 мин.).
1.  
Колебательные системы. Свободные колебания
В природе, и особенно в технике, чрезвычайно
большую роль играют тела и устройства, которые сами по себе способны совершать
периодические движения. «Сами по себе» – это значит: не будучи принуждаемы к
этому действием внешних сил. Такие колебания называют поэтому свободными
колебаниями. Если толкнуть или отклонить от вертикали висящий на веревке груз,
то он начнет качаться, т. е. будет сам по себе совершать периодическое
движение. Это и будут свободные колебания. Подобно этому в результате
первоначального толчка будет периодически колебаться вода в стакане, груз,
подвешенный на пружине, вагон или автомобиль на своих рессорах, качели, зажатая
одним концом металлическая пластинка, натянутая струна, стрелка компаса и т. д.
Все такие тела или совокупности тел, которые
сами по себе могут совершать периодические движения, или колебания, называют
колебательными системами.
Всем колебательным системам присущ ряд общих
свойств. Рассмотрим главные из них:
а) У каждой колебательной системы есть состояние
устойчивого равновесия. У физического маятника – это положение, в котором центр
масс подвешенного шарика находится на одной вертикали с точкой подвеса; у
вертикального пружинного маятника – положение, в котором сила тяжести
уравновешивается силой упругости пружины; у горизонтального пружинного маятника
– положение, при котором обе пружины деформированы одинаково.
б) После того как колебательная
система выведена из положения устойчивого равновесия, появляется сила,
возвращающая систему в устойчивое положение. Происхождение этой силы может быть
различным. Например, у физического маятника – это равнодействующая силы тяжести
 и силы
реакции нити , а у пружинных маятников – сила
упругости пружин.
в) Возвратившись в устойчивое
состояние, колеблющееся тело не может сразу остановится. Этому мешает его
инертность.
Перечисленные свойства приводят к
тому, что если колебательную систему тем или иным способом вывести из состояния
устойчивого равновесия, то в ней в отсутствие внешних сил возникнут и некоторое
время будут сохраняться колебания.
2.       Гармонические колебания
Рис. 1. Теневая проекция шарика, движущегося по 
окружности
Прикрепим к равномерно вращающемуся диску шарик
на стержне и осветим его сбоку (рис. 1). При вращении диска тень шарика будет
колебаться на стене. Нетрудно построить графическое изображение этих колебаний.
На рис. 2 о…