جنبش نوسان در فیزیک، با نمونه ها

حرکت نوسان

تعریف و نمونه هایی از حرکت نوسان

جنبش نوسان همراه با پیشرفته و چرخشی یکی از انواع جنبش مکانیکی است.

سیستم فیزیکی (یا بدن)، که در آن ارتعاشات در طول انحراف از موقعیت تعادل رخ می دهد، یک سیستم نوسان نامیده می شود. شکل 1 نمونه هایی از سیستم های نوسان را نشان می دهد: الف) موضوع + توپ + زمین؛ ب) بار + بهار؛ ج) رشته کشش

عکس. 1. نمونه هایی از سیستم های نوسان: الف) موضوع + توپ + زمین؛ ب) بار + بهار؛ ج) رشته کشش

اگر هیچ زیان انرژی در سیستم نوسان در ارتباط با عمل نیروهای اصطکاک وجود نداشته باشد، نوسانات به طور نامحدود ادامه خواهد یافت. چنین سیستم های نوسان ایده آل نامیده می شود. در سیستم های نوسان واقعی، همیشه از دست دادن انرژی ناشی از نیروهای مقاومت وجود دارد، زیرا نتیجه آن نوسانات نمی تواند به طور نامحدود ادامه یابد، I.E. محو شدن هستند

نوسانات رایگان، نوسانات ناشی از سیستم تحت تاثیر نیروهای داخلی است. نوسان های اجباری - نوسانات ناشی از سیستم تحت عمل قدرت دوره ای خارجی.

شرایط برای ظهور نوسانات آزاد در سیستم

  • سیستم باید در موقعیت یک تعادل پایدار باشد: هنگامی که سیستم از موقعیت تعادل منحصربفرد، نیروی باید رخ دهد، به دنبال بازگشت سیستم به موقعیت تعادل - نیروی بازگشت؛
  • حضور انرژی اضافی مکانیکی در مقایسه با انرژی آن در موقعیت تعادل؛
  • انرژی بیش از حد توسط سیستم به دست آمده از طریق تغییر آن از موقعیت تعادل نباید به طور کامل برای غلبه بر نیروهای اصطکاک در هنگام بازگشت به موقعیت تعادل، به طور کامل صرف شود. نیروهای اصطکاک در سیستم باید به اندازه کافی کوچک باشند.

نمونه هایی از حل مشکلات

آیا سایت را دوست دارید؟ به دوستانت بگو!

1. چه جنبش نوسان نامیده می شود؟ تفاوت اصلی بین آن از حرکات دیگر چیست؟

1. جنبش نوسانات نامیده می شود، اگر هنگام رانندگی جزئی یا کامل تکرار وضعیت سیستم زمان رخ دهد. اگر مقادیر مقادیر فیزیکی که این جنبش نوسان را مشخص می کنند، در فواصل مساوی تکرار می شوند، نوسانات دوره ای نامیده می شود.

2. دوره نوسانات چیست؟ فرکانس نوسانات چیست؟ ارتباط بین آنها چیست؟

2. دوره زمانی نامیده می شود که طی آن یک نوسان کامل انجام می شود. فرکانس نوسان تعداد نوسان در هر واحد زمان است. فراوانی نوسانات به طور معکوس متناسب با دوره نوسان است.

3. سیستم با فرکانس 1 هرتز متفاوت است. دوره نوسان چیست؟

3

4. در چه نقاطی از مسیر سرعت نوسان سرعت صفر صفر است؟ شتاب صفر است؟

4. در نقاط حداکثر انحراف از موقعیت تعادل، سرعت صفر است. شتاب صفر در نقاط تعادل است.

5. چه مقادیر تغییر جنبش نوسانات را به صورت دوره ای تغییر می دهد؟

5. سرعت، شتاب و هماهنگی در جنبش نوسان، به صورت دوره ای متفاوت است.

6. چه چیزی را می توان در مورد قدرت که باید در سیستم نوسان عمل کند، به طوری که آن را نوسانات هارمونیک انجام می شود؟

6. قدرت باید در طول زمان توسط قانون هارمونیک متفاوت باشد. این نیرو باید متناسب با جابجایی باشد و مخالف جابجایی به موقعیت تعادل است.

7. چه جنبشی بدن نوسان را برای یک دوره؟ مسیر در همان زمان مسیر عبور شده توسط بدن چیست؟

7. در یک دوره زمانی، حرکت بدن صفر خواهد بود، زیرا بدن در نقطه شروع بازگشت خواهد کرد؛ مسیر بدن کامل برابر با دامنه دوگانه نوسان خواهد بود.

جنبش های نوسان در جهان اطراف ما گسترده است. نمونه هایی از نوسان ها می توانند خدمت کنند: حرکت سوزن یک ماشین دوخت، نوسان، یک ساعت پاندول ساعت، بال های حشرات در طول پرواز و بسیاری از بدن های دیگر.

دوخت ماشین - 89266.gifنوسانات 87198.gif.18768293.gif984D0EE5DCC063FA064D11FB0D33B139.GIF.

در حرکت این بدن، شما می توانید بسیاری از تفاوت ها را پیدا کنید. به عنوان مثال، چرخش چرخش منحنی، و سوزن ماشین دوخت ساده است؛ پاندول تماشا با یک دامنه بزرگ از بال های سنجاقک تردید می کند. در عین حال، برخی از بدن ها می توانند نوسانات بیشتری نسبت به دیگران ایجاد کنند. اما با تمام انواع این جنبش ها، آنها یک ویژگی مهم مهم دارند: پس از یک دوره زمانی خاص، حرکت هر بدن تکرار می شود.

در واقع، اگر توپ از موقعیت تعادل باقی بماند و اجازه دهید، سپس با عبور از موقعیت تعادل، در جهت مخالف، توقف، و سپس به محل شروع حرکت بازگشت. این نوسان به دنبال دوم، سوم و غیره، شبیه به اولین بار است.

7752394_orig.gif.

فاصله زمانی که از طریق آن حرکت تکرار می شود، یک دوره نوسان نامیده می شود.

بنابراین، آنها می گویند که جنبش نوسانی دوره ای است.

در حرکت بدن نوسان، علاوه بر دوره ای، یکی دیگر از ویژگی های مشترک وجود دارد.

توجه داشته باشید!

بیش از فاصله زمانی، برابر با دوره نوسان، هر بدن دو بار از طریق موقعیت تعادل عبور می کند (حرکت در جهت مخالف).

تکرار در فواصل مساوی از زمان حرکت، که در آن بدن بارها و بارها و در جهت های مختلف قرار می گیرد، موقعیت تعادل به نام نوسانات مکانیکی است.

تحت عمل نیروهایی که بدن را به موقعیت تعادل بازگردانده می شود، بدن می تواند نوسانات خود را در خود داشته باشد. در ابتدا، این نیروها به دلیل کمیسیون برخی از کارها (کشش بهار، افزایش به ارتفاع، و غیره) بوجود می آیند، که منجر به پیام به یک سهام خاص انرژی می شود. با توجه به این انرژی، نوسانات رخ می دهد.

مثال:

برای ایجاد نوسان برای ایجاد حرکات نوسان، ابتدا باید آنها را از موقعیت تعادل بیرون بیاورید، پاهای خود را فشار دهید یا آن را با دستان خود بسازید.

نوسانات ناشی از تنها انرژی اولیه بدن نوسان در غیاب تأثیرات خارجی بر آن، نوسانات رایگان نامیده می شود.

مثال:

یک نمونه از نوسانات آزاد در بدن، ارتعاشات محموله معلق در بهار است. در ابتدا از تعادل مشتق شده، محموله در آینده تنها به دلیل نیروهای داخلی سیستم "محموله بهار" - قدرت گرانش و قدرت کشش، نوسان خواهد شد.

شرایط برای ظهور نوسانات رایگان در سیستم:

الف) سیستم باید در یک موقعیت تعادل پایدار باشد: هنگامی که سیستم از موقعیت تعادل منحصربفرد، نیرو باید رخ دهد، به دنبال بازگشت سیستم به موقعیت تعادل - نیروی بازگشت؛ ب) حضور انرژی مکانیکی بیش از حد در سیستم در مقایسه با انرژی آن در موقعیت تعادل؛ ج) انرژی بیش از حد انرژی به دست آمده از طریق سیستم با تغییر آن از موقعیت تعادل نباید به طور کامل برای غلبه بر نیروهای اصطکاک هنگام بازگشت به موقعیت تعادل، یعنی نیروهای اصطکاک، به طور کامل صرف شود سیستم باید به اندازه کافی کوچک باشد.

بدن های آزادانه نوسان همیشه با سایر اجسام ارتباط برقرار می کنند و همراه با آنها یک سیستم اجدادی را تشکیل می دهند که نام سیستم نوسان را دریافت می کنند.

سیستم های مخابراتی که قادر به انجام نوسانات رایگان هستند، سیستم های نوسان نامیده می شوند.

یکی از ویژگی های اصلی کلیه سیستم های نوسان، ظهور نیرو در آنها است که سیستم را به موقعیت تعادل پایدار بازگرداند.

مثال:

در صورت نوسانات توپ روی موضوع، توپ باعث ایجاد نوسانات آزاد تحت عمل دو نیرو می شود: قدرت گرانش و قدرت موضوع. ارجاع آنها به موقعیت تعادل هدف است.

kolebatelnoe-dvizhenie_6.jpg.

سیستم های نوسان یک مفهوم نسبتا گسترده ای برای پدیده های مختلف هستند.

یک مورد خاص از سیستم های نوسان، پاندول ها هستند.

پاندول یک بدن جامد است که تحت عمل نیروهای متصل شده است

نوسانات در نزدیکی نقطه ثابت یا اطراف محور.

مثال:

محموله به صورت معلق در بهار و حرکات نوسان به صورت عمودی تحت عمل قدرت الاستیک، یک آونگ بهار نامیده می شود.

متحرک-جرم-بهار. gif

منابع:

فیزیک. 9 Cl.: آموزش / Pryrakin A. V.، Godnik E. M.، M.: Drop، 2014. - 319 s.www.fizmat.by، سایت "آماده سازی برای CT (EEE)، وظایف فیزیک و ریاضیات"

www.gavewwrites.com

www.netnado.ru.

www.astersoft.net، برنامه های هوشمند برای کودکان هوشمند

www.m.gifmania.ru.

www.playcast.ru.

www.litsait.ru.

www.ru.solverbook.com

Добавить комментарий