Прямолинейные колебания точки презентация

КОЛЕБАНИЯ Колебания Осциллятор  — система, совершающая колебания движения точки, которые характеризуются определенной повторяемостью по времени. Линейный осциллятор — система, движущаяся под действием возвращающей силы, то есть силы, пропорциональной отклонению от точки, называемой положением

Слайд 1 ПРЯМОЛИНЕЙНЫЕ КОЛЕБАНИЯ ТОЧКИ.
ЛЕКЦИИ ПО ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ МЕХАНИКЕ. ДИНАМИКА

ЛЕКЦИЯ 2


Слайд 2КОЛЕБАНИЯ
Колебания
Осциллятор  — система, совершающая колебания
движения точки, которые характеризуются определенной повторяемостью по времени.
Линейный

осциллятор — система, движущаяся под действием возвращающей силы, то есть силы, пропорциональной отклонению от точки, называемой положением равновесия и направленной к этой точке

Слайд 3ЦЕЛЬ ЛЕКЦИИ
Колебания
На примере прямолинейных колебаний точки познакомиться с колебательным движением в

механике

Физические явления:
- механические колебания
электромагнитные волны (оптические, радио, инфракрасные…)
акустические волны (звук)
Природные явления:
суточное вращение Земли
землетрясения
приливы и отливы
Биологические системы:
сердечно-сосудистая система
ухо + голосовые связки



Слайд 4КОЛЕБАНИЯ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ
Колебания







Основные факторы
- природные явления
- промышленность
- транспорт
Виды колебаний
- механические
- акустические
-

электромагнитные
- тепловые

Слайд 5СВОБОДНЫЕ КОЛЕБАНИЯ
Свободные колебания














Начнем изучение колебаний с простой задачи. Будем рассматривать прямолинейные

свободные колебания точки без учета сил сопротивления.

Колебания называются свободными, если отсутствует внешнее воздействие на колебательную систему.

F - восстанавливающая сила
- длина недеформированной пружины
- длина деформированной пружины
- деформация пружины


Слайд 6СВОБОДНЫЕ КОЛЕБАНИЯ
Свободные колебания







c - коэффициент жесткости
пружины
Рассматриваем прямолинейное движение точки массой

m под действием силы упругости F.
Силу тяжести не учитываем.

- закон Гука

Закон Гука справедлив только для малых колебаний! В общем случае


Слайд 7СВОБОДНЫЕ КОЛЕБАНИЯ
Свободные колебания







Начало отсчета – в положении равновесия







Запишем ДУ движения точки


k – частота колебаний [рад/c]


Слайд 8СВОБОДНЫЕ КОЛЕБАНИЯ
Свободные колебания














ДУ свободных колебаний
при отсутствии сил сопротивления
линейноe
однородное


второго порядка

В результате подстановки решения получим

характеристическое уравнение


Слайд 9СВОБОДНЫЕ КОЛЕБАНИЯ
Свободные колебания














Корни уравнения мнимые
используя формулу Эйлера
- постоянные интегрирования








Можно получить другую

форму решения,
если ввести две другие постоянные

Слайд 10СВОБОДНЫЕ КОЛЕБАНИЯ
Свободные колебания
















Воспользуемся тригонометрической формулой
Получим решение уравнения свободных колебаний в форме
-

постоянные интегрирования

Слайд 11СВОБОДНЫЕ КОЛЕБАНИЯ
Свободные колебания














амплитуда колебаний [м]
фаза колебаний [радиан]
начальная фаза

[радиан]

Колебания, описываемые этим уравнением, называются гармоническими.


Слайд 12СВОБОДНЫЕ КОЛЕБАНИЯ
Свободные колебания














Период колебаний – минимальное время, за которое система возвращается

в исходное положение

Слайд 13СВОБОДНЫЕ КОЛЕБАНИЯ
Свободные колебания






























Подставим начальные условия
в общее решение
Получим
Найдем постоянные интегрирования


Слайд 14СВОБОДНЫЕ КОЛЕБАНИЯ
Свободные колебания





























1. Амплитуда и начальная фаза колебаний зависят от начальных

условий задачи

2. Частота и период колебаний не зависят от начальных условий задачи и полностью определяются параметрами самой колебательной системы


Слайд 15СВОБОДНЫЕ КОЛЕБАНИЯ С ПОСТОЯННОЙ СИЛОЙ
Свободные колебания







Рассматриваем прямолинейное движение точки массой m.
Силу

тяжести учитываем.

Условие равновесия

Постоянная сила, не изменяя характер колебаний, смещает центр колебаний в сторону ее действия на величину статической деформации


Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика