Презентація на тему уроку: "Коливання. Види коливань"

УРОК 34 Коливання. Види коливань. Фізичні величини, що характеризують коливання

Проблемні питання. Механічні коливання. Які спільні характеристики мають механічні та електромагнітні коливання?Електромагнітні коливання

Види коливань та умови їх виникнення. Коливання – це зміни стану системи біля певної точки рівноваги, які точно або приблизно повторюються з часом

Автоколивання. Вільні коливання. Види коливань та умови їх виникнення. Вимушені коливання𝐹тяж 𝐹тяж 𝐹тяж 𝐹тяж 𝐹тяж Коливання

Види коливань та умови їх виникнення. Вільні коливання. Коливальні системи – це системи, в яких можуть виникнути вільні коливання. Умови виникнення вільних коливання у коливальній системі:1) системі має бути передано енергію2) втрати енергії в системі мають бути незначними. Амплітуда визначається початковими умовами. Вільні коливання – це коливання, які відбуваються під дією внутрішніх сил системи і виникають після того, як систему виведено зі стану рівноваги

Амплітуда визначається інтенсивністю зовнішнього періодичного впливу. Види коливань та умови їх виникнення. Вимушені коливання. Резонанс – різке збільшення амплітуди коливань у разі, якщо частота зовнішнього періодичного впливу збігається з власною частотою коливань системи. Під час вимушених коливань може виникнути явище резонансу Вимушені коливання – це коливання, які відбуваються в системі тільки під дією зовнішнього періодичного впливу

Види коливань та умови їх виникнення. Автоколивання𝐹тяж Автоколивальні системами – це системи, в яких можуть виникнути автоколивання. Амплітуда визначається властивостями автоколивальної системи. Автоколивання – це незгасаючі коливання, які відбуваються внаслідок здатності системи самостійно регулювати надходження енергії від постійного джерела

Види коливань та умови їх виникнення. Незатухаючі коливання – коливання, амплітуда яких із часом не змінюється. Згасаючі коливання – це коливання, амплітуда яких із часом зменшується𝑡 𝑥 0 𝑡 𝑥 0 

Гармонічні коливання. Гармонічні коливання – це коливання, за яких значення змінної величини змінюється з часом за гармонічним законом𝑥=𝐴cosω𝑡+φ0 𝑥=𝐴sinω𝑡+φ0 𝑥 – значення змінної величини в даний момент часу 𝑡 𝐴 – амплітуда коливань ω – циклічна частота φ0 – початкова фаза коливань 

0 𝑡 𝑖 𝑡 𝑥 0 Гармонічні коливання. Графік залежності координати тіла від часу𝑥max 𝑇 −𝑥max 𝑇 𝑡1 𝑡1 φ0=−ω𝑡1 Графік залежності сили струму від часу𝐼max 𝑇 𝑇 φ0=0 −𝐼max 𝑥max, 𝐼max – амплітуди коливань 𝑇 – період коливань φ0 – початкова фаза коливань 

𝜀max=1 В Електромагнітні коливання. Характеристика коливального руху𝐵 𝑂 𝐶 𝐴=𝑂𝐵 𝐴=𝑂𝐶 Амплітуда коливань 𝑨 – це фізична величина, яка характеризує коливання і дорівнює максимальному значенню змінної величини 𝐴=𝑥max 𝑥max=1 м Механічні коливання𝑣max=1 м/с 𝑎max=1 м/с2 𝐼max=1 А 𝑈max=1 В 

Характеристика коливального руху. Період коливань 𝑻 – час одного повного коливання 𝑇=𝑡𝑁 𝑇=ссекунда 𝑡 – час коливань 𝑁 – кількість повних коливань за цей час Частота коливань 𝛎 – кількість повних коливань за одиницю часу ν=𝑁𝑡 ν=Гцгерц ν=1𝑇 𝑇=1ν 

Характеристика коливального руху. Циклічна частота 𝛚 – кількість повних коливань, які здійснюються за 2 π секунд ω=2πν ω=2π𝑇 ω=рад/срадіан за секунду Фаза коливань 𝛗 – характеризує стан коливальної системи в даний момент часу φ=ω𝑡+φ0 

Розв'язування задач1. Човен, який гойдається на морських хвилях, за 25 с здійснив 10 повних коливань. Визначте період і частоту коливань човна.

Розв'язування задач2. Запишіть рівняння гармонічних коливань, що здійснюються за законом косинуса, якщо період коливань становить 0,25 с, амплітуда – 6 см, а початкова фаза коливань – 0,5π рад.3. Рівняння гармонічних коливань має вигляд: 𝒙=𝟎,𝟎𝟓𝐬𝐢𝐧𝛑𝟒𝒕+𝛑𝟐 м. Визначте: а) амплітуду, період і частоту коливань; б) фазу коливань, координату і швидкість руху тіла через 2 с після початку спостереження. 

Розв'язування задач4. За графіком, наведеним на рисунку, визначте амплітуду та період коливань тіла. Обчисліть частоту та циклічну частоту коливань тіла; запишіть рівняння коливань; знайдіть зміщення тіла у фазі π/2 рад.

Запитання для фронтального опитування1. Дайте означення коливань.2. Які коливання називають вільними? вимушеними? автоколиваннями? 3. Які умови необхідні для виникнення вільних коливань?

Запитання для фронтального опитування4. Які коливання називають згасаючими? незгасаючими?5. Назвіть основні фізичні величини, які характеризують коливання. Дайте їх означення.6. Які коливання називають гармонічними? Запишіть рівняння гармонічних коливань.

Домашнє завдання. Опрацювати § 17,Вправа № 17 (2, 3)