Oscillatorisk rörelse i fysik, med exempel

Oscillatorisk rörelse

Definition och exempel på oscillatorisk rörelse

Den oscillerande rörelsen tillsammans med progressiv och rotation är en av de typer av mekanisk rörelse.

Det fysiska systemet (eller kroppen), där vibrationer uppträder under avvikelsen från jämviktsläget, kallas ett oscillerande system. Figur 1 visar exempel på oscillerande system: a) tråd + boll + land; b) ladda + fjäder; c) Sträckt sträng.

Figur 1. Exempel på oscillerande system: a) tråd + boll + jord; b) ladda + fjäder; c) sträckt sträng

Om det inte finns några energiförluster i det oscillerande systemet som är förknippat med verkan av friktionskrafterna, fortsätter oscillationerna på obestämd tid. Sådana oscillerande system kallas ideal. I verkliga oscillerande system finns det alltid förlust av energi som orsakas av motståndskrafterna, vilket resulterar i vilket oscillationerna inte kan fortsätta på obestämd tid, dvs. är fading.

Gratis oscillationer är fluktuationer som uppstår i systemet under inverkan av inhemska krafter. Tvingade oscillationer - oscillationer som uppstår i systemet under verkan av yttre periodiska kraft.

Villkoren för uppkomsten av fria oscillationer i systemet

  • Systemet måste vara i stället för en stadig jämvikt: När systemet avböjer från jämviktspositionen, ska kraften uppstå, som försöker returnera systemet till jämviktspositionen - returkraften;
  • närvaron av en överskott av mekanisk energi jämfört med sin energi i jämviktspositionen;
  • Överdriven energi som erhållits av systemet genom att skifta den från jämviktspositionen bör inte användas fullständigt på att övervinna friktionskrafterna när de återgår till jämviktspositionen, dvs. Friktionskrafter i systemet måste vara tillräckligt små.

Exempel på att lösa problem

Gillade du webbplatsen? Berätta för dina vänner!

1. Vilken rörelse kallas oscillatorisk? Vad är den största skillnaden mellan den från andra rörelser?

1. Förflyttningen kallas oscillatorisk, om körning är partiell eller fullständig repeterbarhet av tidssystemets status. Om värdena för fysiska kvantiteter som karakteriserar denna oscillatoriska rörelse upprepas med samma intervall, kallas oscillationerna periodiska.

2. Vad är svängsperioden? Vad är frekvensen av oscillationer? Vad är förbindelsen mellan dem?

2. Perioden kallas tiden under vilken en fullständig oscillation utförs. Oscillationsfrekvensen är antalet oscillationer per tidsenhet. Oscillationernas frekvens är omvänd proportionell mot oscillationsperioden.

3. Systemet varierar med en frekvens på 1 Hz. Vad är perioden för oscillation?

3.

4. I vilka punkter i bana av den fluktuerade kroppshastigheten är noll? Acceleration är noll?

4. Vid punkter för maximal avvikelse från jämviktspositionen är hastigheten noll. Accelerationen är noll vid jämviktspunkter.

5. Vilka värderingar som kännetecknar den oscillerande rörelsen förändras regelbundet?

5. Hastigheten, accelerationen och koordinaten i den oscillerande rörelsen varierar regelbundet.

6. Vad kan sägas om styrkan som ska agera i det oscillerande systemet så att det gör harmoniska fluktuationer?

6. Styrka måste variera över tiden med harmonisk lag. Denna kraft bör vara proportionell mot förskjutningen och är riktad mot förskjutning till jämviktens position.

7. Vilken rörelse kommer den fluktuerade kroppen under en period? Vad är vägen som passerat av kroppen under samma gång?

7. Under en tidsperiod kommer kroppens rörelse att vara noll, eftersom Kroppen kommer tillbaka vid utgångspunkten; Banan Den perfekta kroppen kommer att vara lika med den dubbla amplituden av oscillationer.

De oscillerande rörelserna är utbredd i världen runt oss. Exempel på oscillationer kan tjäna: rörelsen av en symaskin, en sväng, en pendulum av timmar, insektsvingar under flygning och många andra kroppar.

Symaskiner-89266.gifSwings-87198.gif.18768293.gif.984D0EE5DCC063FA064D11FB0D33B139.gif.

I dessa kropps rörelse kan du hitta många skillnader. Till exempel flyttar svängen krukning och symaskinens nål är okomplicerad; Klockans pendel tvekar med ett stort utrymme än sländaens vingar. Samtidigt kan vissa kroppar göra fler oscillationer än andra. Men med all sortiment av dessa rörelser har de en viktig övergripande funktion: efter en viss tidsperiod upprepas rörelsen av någon kropp.

Om bollen är kvar från jämviktens position och släpper, kommer sedan genom att passera jämviktens position, avvisa i motsatt riktning, stoppa och sedan återgå till startplatsen. Denna oscillation följer den andra, tredje etc. som liknar den första.

7752394_orig.gif.

Det tidsintervall genom vilket rörelsen upprepas kallas en period av svängningar.

Därför säger de att den oscillerande rörelsen är periodisk.

I rörelsen av de fluktuerade kropparna är förutom periodicitet en annan vanlig funktion.

Var uppmärksam!

Över tidsintervallet, lika med oscillationsperioden, passerar varje kropp två gånger genom jämviktens läge (rör sig i motsatta riktningar).

Upprepa med lika stora intervall av rörelsetiden, där kroppen upprepas och i olika riktningar kallas jämviktens position mekaniska oscillationer.

Under verkan av de krafter som returnerar kroppen till jämviktspositionen kan kroppen i sig fluktuationer. Ursprungligen uppstår dessa krafter på grund av kommissionen av något arbete (sträcker våren, höjning till höjd etc.), vilket leder till ett meddelande till ett visst lager av energi. På grund av denna energi uppstår oscillationer.

Exempel:

För att göra gungan för att göra oscillatoriska rörelser måste du först ta med dem ur jämviktspositionen, tryck på benen, eller gör det med händerna.

De fluktuationer som uppträder på grund av endast den inledande energin hos den oscillerande kroppen i avsaknad av yttre påverkan på det kallas fria oscillationer.

Exempel:

Ett exempel på fria fluktuationer i kroppen är vibrationer av last suspenderade på våren. Initialt härledd från jämvikt, kommer lasten i framtiden att fluktuera endast på grund av de inre krafterna i "Cargo-Spring" -systemet - tyngdkraftens styrka och elasticitetsstyrkan.

Villkoren för uppkomsten av fria oscillationer i systemet:

a) Systemet måste vara i en hållbar jämviktsposition: När systemet avböjer från jämviktspositionen, bör kraften inträffa, försöker returnera systemet till jämviktspositionen - returkraften; b) närvaron av överdriven mekanisk energi i System jämfört med sin energi i jämviktspositionen; c) Överdriven energi Den energi som erhållits av systemet genom att skifta den från jämviktspositionen bör inte användas fullständigt på att övervinna friktionskrafterna när de återgår till jämviktsläge, dvs friktionskrafterna i Systemet måste vara tillräckligt litet.

Fritt fluktuerade kroppar interagerar alltid med andra kroppar och tillsammans med dem bildar ett system av kroppar, som fick namnet på det oscillerande systemet.

Tel-system som kan utföra fria oscillationer kallas oscillatoriska system.

En av de viktigaste allmänna egenskaperna hos alla oscillerande system är uppkomsten av kraft i dem som returnerar systemet till en hållbar jämvikt.

Exempel:

I händelse av oscillationer av bollen på tråden, gör bollen fria oscillationer under verkan av två krafter: tyngdkraftens styrka och trådens styrka. Deras hänvisning riktar sig till jämviktsställning.

Kolebatelnoe-dvizhenie_6.jpg.

De oscillerande systemen är ett ganska brett koncept som är tillämpligt på en mängd olika fenomen.

Ett speciellt fall av oscillerande system är penduler.

Pendulum kallas en fast kropp som begår under de bifogade krafternas verkan

Oscillationer nära den fasta punkten eller runt axeln.

Exempel:

Lastan suspenderades på våren och de oscillerande rörelserna vertikalt under verkan av elastisk styrka kallas en fjäderpendul.

Animerad-mass-spring.gif

Källor:

Fysik. 9 cl.: Tutorial / Pryrakin A. V., Godnik E. - M. - m.: Droppe, 2014. - 319 s.www.fizmat.by, plats "Förberedelser för CT (EEE), uppgifter för fysik och matematik"

www.gavewrites.com

www.netnado.ru.

www.astersoft.net, smarta program för smarta barn

www.m.gifmania.ru.

Www.playcast.ru.

www.litsait.ru.

www.ru.solverbook.com

Добавить комментарий