Pergerakan oscillatory dalam fizik, dengan contoh

Pergerakan oscillatory

Definisi dan contoh pergerakan oscillatory

Pergerakan oscillatory bersama dengan progresif dan putaran adalah salah satu jenis pergerakan mekanikal.

Sistem fizikal (atau badan), di mana getaran berlaku semasa penyimpangan dari kedudukan keseimbangan, dipanggil sistem oscillating. Rajah 1 menunjukkan contoh sistem oscillatory: a) benang + bola + bumi; b) beban + musim bunga; c) rentetan rentetan.

Rajah 1. Contoh sistem oscillatory: a) Thread + bola + bumi; b) beban + musim bunga; c) rentetan rentetan

Sekiranya tidak ada kerugian tenaga dalam sistem oscillatory yang berkaitan dengan tindakan pasukan geseran, maka ayunan akan berterusan selama-lamanya. Sistem berayun sedemikian dipanggil ideal. Dalam sistem oscillatory sebenar, selalu ada kehilangan tenaga yang disebabkan oleh daya rintangan, akibat dari mana ayunan tidak dapat diteruskan selama-lamanya, iaitu. adalah pudar.

Oscillations percuma adalah turun naik yang timbul dalam sistem di bawah pengaruh kuasa domestik. Oscillations paksa - ayunan yang timbul dalam sistem di bawah tindakan kuasa berkala luaran.

Keadaan untuk kemunculan ayunan percuma dalam sistem

  • Sistem ini mestilah berada dalam kedudukan keseimbangan yang mantap: apabila sistem membelok dari kedudukan keseimbangan, daya harus berlaku, berusaha untuk mengembalikan sistem ke kedudukan keseimbangan - daya pulangan;
  • kehadiran tenaga mekanikal yang berlebihan berbanding dengan tenaga dalam kedudukan keseimbangan;
  • Tenaga yang berlebihan yang diperolehi oleh sistem dengan mengalihkannya dari kedudukan keseimbangan tidak boleh dibelanjakan sepenuhnya untuk mengatasi pasukan geseran apabila kembali ke kedudukan keseimbangan, iaitu. Tentera geseran dalam sistem mesti cukup kecil.

Contoh menyelesaikan masalah

Adakah anda suka laman web ini? Beritahu rakan anda!

1. Pergerakan apa yang dipanggil oscillatory? Apakah perbezaan utama antara pergerakan lain?

1. Pergerakan itu dipanggil oscillatory, jika semasa memandu adalah kebolehulangan separa atau lengkap status sistem masa berlaku. Sekiranya nilai-nilai kuantiti fizikal yang mencirikan pergerakan berayun ini diulang pada selang yang sama, ayunan dipanggil berkala.

2. Apakah tempoh ayunan? Apakah kekerapan ayunan? Apakah hubungan antara mereka?

2. Tempoh ini dipanggil masa di mana satu ayunan lengkap dilakukan. Kekerapan ayunan adalah bilangan ayunan per unit masa. Kekerapan ayunan adalah berkadar songsang dengan tempoh ayunan.

3. Sistem ini berbeza dengan kekerapan 1 Hz. Apakah tempoh ayunan?

3.

4. Dalam apa titik trajektori kelajuan badan yang berubah-ubah adalah sifar? Pecutan adalah sifar?

4. Pada titik sisihan maksimum dari kedudukan keseimbangan, kelajuan adalah sifar. Pecutan adalah sifar pada titik keseimbangan.

5. Apakah nilai-nilai yang mencirikan perubahan pergerakan oscillatory secara berkala?

5. Kelajuan, pecutan dan koordinat dalam pergerakan oscillatory bervariasi secara berkala.

6. Apa yang boleh dikatakan mengenai kekuatan yang harus bertindak dalam sistem oscillatory supaya ia membuat turun naik harmonik?

6. Kekuatan mesti berbeza-beza dari masa ke masa oleh undang-undang harmonik. Daya ini harus berkadaran dengan anjakan dan diarahkan bertentangan dengan anjakan ke kedudukan keseimbangan.

7. Pergerakan apa yang akan berlaku untuk badan yang berubah-ubah untuk satu tempoh? Apakah jalan yang diluluskan oleh badan pada masa yang sama?

7. Dalam satu tempoh masa, pergerakan badan akan menjadi sifar, kerana Tubuh akan kembali pada titik permulaan; Laluan badan yang sempurna akan sama dengan amplitud oscillational berganda.

Pergerakan oscillatory meluas di dunia di sekeliling kita. Contoh-contoh ayunan boleh berkhidmat: pergerakan jarum mesin jahit, swing, pendulum jam, sayap serangga semasa penerbangan dan banyak badan lain.

Jahit-Machines-89266.gifSwings-87198.gif.18768293.gif.984D0EE5DCC063FA064D11FB0D33B139.gif.

Dalam pergerakan badan-badan ini, anda boleh menemui banyak perbezaan. Sebagai contoh, swing bergerak curvilinearly, dan jarum mesin jahit adalah mudah; Pendulum jam tangan teragak-agak dengan skop besar daripada sayap Dragonfly. Pada masa yang sama, sesetengah badan boleh membuat lebih banyak ayunan daripada yang lain. Tetapi dengan semua pelbagai pergerakan ini, mereka mempunyai ciri keseluruhan yang penting: selepas tempoh tertentu, pergerakan mana-mana badan diulang.

Sesungguhnya, jika bola ditinggalkan dari kedudukan keseimbangan dan melepaskan, kemudian dengan melewati kedudukan keseimbangan, akan menolak ke arah yang bertentangan, berhenti, dan kemudian kembali ke tempat permulaan pergerakan. Oscillation ini akan mengikuti yang kedua, ketiga, dan lain-lain, sama seperti yang pertama.

7752394_orig.gif.

Selang masa yang mana pergerakan itu diulang, dipanggil tempoh ayunan.

Oleh itu, mereka mengatakan bahawa pergerakan oscillatory adalah berkala.

Dalam pergerakan badan-badan yang berubah-ubah, sebagai tambahan kepada berkala terdapat ciri-ciri lain yang lain.

Beri perhatian!

Sepanjang masa, sama dengan tempoh ayunan, mana-mana badan melepasi dua kali melalui kedudukan keseimbangan (bergerak ke arah yang bertentangan).

Mengulangi pada jarak yang sama dari masa pergerakan, di mana badan berulang kali dan dalam arah yang berbeza kedudukan keseimbangan dipanggil ayunan mekanikal.

Di bawah tindakan pasukan yang mengembalikan badan ke kedudukan keseimbangan, tubuh boleh menjadi turun naik dengan sendirinya. Pada mulanya, kuasa-kuasa ini timbul akibat komisen beberapa kerja (meregangkan musim bunga, menaikkan kepada ketinggian, dan lain-lain), yang membawa kepada mesej kepada stok tenaga tertentu. Oleh kerana tenaga ini, osilasi berlaku.

Contoh:

Untuk membuat ayunan untuk membuat pergerakan berayun, anda mesti terlebih dahulu membawa mereka keluar dari kedudukan keseimbangan, menolak kaki anda, atau membuatnya dengan tangan anda.

Turun naik yang berlaku kerana hanya tenaga awal badan berayun tanpa ketiadaan pengaruh luaran di atasnya dipanggil ayunan percuma.

Contoh:

Satu contoh turun naik bebas dalam badan adalah getaran kargo yang digantung pada musim bunga. Pada mulanya berasal dari keseimbangan, kargo di masa depan akan berubah-ubah hanya disebabkan oleh daya dalaman sistem "kargo-musim bunga" - kekuatan graviti dan kekuatan keanjalan.

Keadaan untuk kemunculan ayunan percuma dalam sistem:

a) Sistem ini mestilah berada dalam kedudukan keseimbangan yang mampan: apabila sistem memeluk dari kedudukan keseimbangan, daya harus berlaku, berusaha untuk mengembalikan sistem ke kedudukan keseimbangan - daya yang kembali; b) kehadiran tenaga mekanikal yang berlebihan di dalam sistem berbanding dengan tenaga dalam kedudukan keseimbangan; c) tenaga yang berlebihan tenaga yang diperolehi oleh sistem dengan mengalihkannya dari kedudukan keseimbangan tidak boleh dibelanjakan sepenuhnya untuk mengatasi pasukan geseran ketika kembali ke kedudukan keseimbangan, iaitu, pasukan geseran masuk Sistem ini mesti cukup kecil.

Badan yang berfluktuasi secara bebas sentiasa berinteraksi dengan badan-badan lain dan bersama-sama dengan mereka membentuk sistem badan, yang menerima nama sistem berayun.

Sistem tel yang dapat melakukan ayunan percuma dipanggil sistem oscillatory.

Salah satu sifat umum utama semua sistem oscillatory adalah kemunculan kekerasan di dalamnya yang mengembalikan sistem ke kedudukan keseimbangan yang mampan.

Contoh:

Sekiranya terdapat ayunan bola di benang, bola membuat ayunan bebas di bawah tindakan dua pasukan: kekuatan graviti dan kekuatan benang. Merujuk mereka bertujuan untuk kedudukan keseimbangan.

Kolebatelnoe-dvizhenie_6.jpg.

Sistem oscillatory adalah konsep yang agak luas yang digunakan untuk pelbagai fenomena.

Satu kes khas sistem oscillatory adalah pendulums.

Pendulum dipanggil badan yang kukuh yang melakukan tindakan di bawah tindakan pasukan yang dilampirkan

Oscillations berhampiran titik tetap atau di sekitar paksi.

Contoh:

Kargo yang digantung pada musim bunga dan pergerakan berayun secara menegak di bawah tindakan kekuatan elastik dipanggil pendulum musim bunga.

Animasi-massa-spring.gif

Sumber:

Fizik. 9 Cl.: Tutorial / Pryrakin A. V., Godnik E. M. - M.: Drop, 2014. - 319 S.www.fizmat.by, tapak "Persediaan untuk CT (EEE), Tugas Fizik dan Matematik"

www.gavewrites.com.

www.netnado.ru.

www.astersoft.net, program pintar untuk kanak-kanak pintar

www.m.gifmania.ru.

Www.playcast.ru.

www.litsait.ru.

www.ru.solverbook.com.

Добавить комментарий