Колебания и волны
Колебания и волны
Содержание
1. Колебания
1.1. Периодическое колебания…1
1.2. Свободныеколебания…1
1.3. Колебаниямаятника…2
1.4.Гармонические колебания…3
1.5. Динамикагармонических колебаний…4
1.6. Периодколебаний…5
1.7. Сдвиг фаз…6
1.8.Вынужденные колебания…6
2. Волны…6
2.1.Поперечные волны …7
2.2.Продольные волны в столбе воздуха…7
2.3. Звуковыеколебания…8
2.4.Акустический резонанс…9
2.5. Шумы …9
2.6. Волны наповерхности жидкости…10
2.7. Скоростьраспространения волн…11
2.8. Различныелокации…11
2.9. Отражениеволн…11
2.10.Передачаэнергии волнами…12
Список используемой литературы…13
.
1. Колебания.
1.1. Периодическиеколебания.
Частовстречаются повторяющиеся движения среди всевозможных совершающихся вокруг насмеханических движений. Любое равномерное вращение является повторяющимся движением: при каждом обороте всякая точка равномерно вращающегося тела проходит те жеположения, что и при предыдущем обороте, причем в такой же последовательности ис такой же скоростью.
Не всегда и непри любых условиях повторение совершенно одинаково. В одних случаях каждыйновый цикл очень точно повторяет предыдущий, в других случаях различие междуследующими друг за другом циклами может быть заметным. Отклонения от совершенноточного повторения очень часто настолько малы, что ими можно пренебречь и считатьдвижение повторяющимся вполне точно,
Периодомназывается продолжительность одного цикла. Значит периодравномерного вращения равен продолжительности одного оборота.
1.2. Свободныеколебания.
Колебательныесистемы играют очень большую роль в природе, и особенно в технике. Это те телаи устройства, которые сами по себе способны совершать периодические движения."Сами по себе" - это значит не будучи принуждаемы кэтому действием периодических внешних сил. Такие колебания называютсяпоэтому свободными колебаниями в отличие от вынужденных, протекающих поддействием периодически меняющихся внешних сил.
Колебательныесистемы имеют ряд общий свойств: у каждой колебательной системы есть состояниеустойчивого равновесия; если колебательную систему вывести из состоянияустойчивого равновесия, то появляется сила, возвращающая систему в устойчивоеположение; возвратившись в устойчивое состояние, колеблющееся тело не можетсразу остановиться.
1.3. Колебаниямаятника
Маятником -это любое тело, подвешенное так, что его центр тяжести находится ниже точкиподвеса. Груз на веревке, молоток, висящий на гвозде, весы, — все это колебательные системы, подобные маятнику стенных часов.
Любая система, способная совершать свободные колебания, имеет устойчивое положение равновесия. У маятника это положение, при котором центр тяжести находится на вертикали подточкой подвеса. Если мы выведем маятник из этого положения или толкнем его, тоон начнет колебаться, отклоняясь то в одну сторону, тов другую сторону от положения равновесия. Наибольшее отклонение от положенияравновесия, до которого доходит маятник, называется амплитудой колебаний. Амплитуда определяется тем первоначальным отклонением или толчком, которыммаятник был приведен в движение. Это свойство — зависимость амплитуды отусловий в начале движения — характерно не только для свободных колебаниймаятника , но и вообще для свободных колебаний оченьмногих колебательных систем.
Рассмотримследующий пример: прикрепим к маятнику волосок и будемдвигать под этим волоском закопченную стеклянную пластинку. Если двигатьпластинку с постоянной скоростью в направлении, перпендикулярном к плоскостиколебаний, то волосок прочертит на пластинки волнистую линию. Мы имеем в этомопыте простейший осциллограф — так называются приборы для записи колебаний. Таким образом волнистая линия представляет собойосциллограмму колебаний маятника.
--------------------------------------------------------------------------------