Величины, характеризующие колебания
РЕФЕРАТ
по предмету: «Физика»
на тему: __________________________________________________
Выполнил:
Белослудцев В. А.
Проверил:
Ижевск 2012
Содержание
Виды механических колебаний
Величины, характеризующие колебания
Продольные и поперечные волны
Скорость распространения волн
Звук как пример механических волн
Виды механических колебаний
Механическими колебаниями (или просто колебаниями) называется такое движение механической системы при котором обобщенные координаты и их производные изменяются во времени периодически возрастая или убывая.
Различают следующие виды механических колебаний:
- свободные или собственные колебания - происходящие без переменного внешнего воздействия и поступления энергии извне;
- периодические - при которых значения обобщенной координаты и ее производных циклически повторяются (если это условие не выполняется, то колебания апериодические);
- вынужденные - вызываемые и поддерживаемые переменной во времени внешней силой;
- параметрические - вызываемые изменением во времени динамических параметров системы ( жесткости, массы или момента инерции, демпфирования и др.);
- автоколебания - стационарные колебания возбуждаемые и поддерживаемые за счет энергии поступающей от источника неколебательного характера, в которой поступление энергии регулируется движением самой системы;
- другие виды колебаний.
Величины, характеризующие колебания
Наиболее важными величинами, характеризующими механические колебания, являются:
- число колебаний за некоторый промежуток времени t. Обозначается буквой N;
- координата материальной точки или ее смещение (отклонение) — величина, характеризующая положение колеблющейся точки в момент времени t относительно положения равновесия и измеряемая расстоянием от положения равновесия до положения точки в заданный момент времени. Обозначается буквой x, измеряется в метрах (м);
- амплитуда — максимальное смещение тела или системы тел из положения равновесия. Обозначается буквой A или xmax, измеряется в метрах (м);
- период — время совершения одного полного колебания. Обозначается буквой T, измеряется в секундах (с);
- частота — число полных колебаний в единицу времени. Обозначается буквой ν, измеряется в герцах (Гц);
- циклическая частота, число полных колебаний системы в течение 2π секунд. Обозначается буквой ω, измеряется в радиан в секунду (рад/с);
- фаза — аргумент периодической функции, определяющий значение физической величины в любой момент времени t. Обозначается буквой φ, измеряется в радианах (рад);
- начальная фаза — аргумент периодической функции, определяющий значение физической величины в начальный момент времени (t = 0). Обозначается буквой φ0, измеряется в радианах (рад).
Эти величины связаны между собой следующими соотношениями:
