рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Скорость, ускорение гармонических колебаний

Скорость, ускорение гармонических колебаний - раздел Связь, Предмет физики и ее связь с другими науками. Единицы физических величин. Система СИ Согласно Определению Скорости, Скорость – Это Производная От Координаты По Вр...

Согласно определению скорости, скорость – это производная от координаты по времени

Таким образом, мы видим, что скорость при гармоническом колебательном движении также изменяется по гармоническому закону, но колебания скорости опережают колебания смещения по фазе на p/2.

Величина - максимальная скорость колебательного движения (амплитуда колебаний скорости).

Следовательно, для скорости при гармоническом колебании имеем:,

 

а для случая нулевой начальной фазы (см. график).

Согласно определению ускорения, ускорение – это производная от скорости по времени:

-

 

вторая производная от координаты по времени. Тогда: .

 

Ускорение при гармоническом колебательном движении также изменяется по гармоническому закону, но колебания ускорения опережают колебания скорости на p/2 и колебания смещения на p(говорят, что колебания происходят в противофазе).

Величина

 

- максимальное ускорение (амплитуда колебаний ускорения). Следовательно, для ускорения имеем: ,

 

а для случая нулевой начальной фазы: (см. график).

Из анализа процесса колебательного движения, графиков и соответствующих математических выражений видно, что при прохождении колеблющимся телом положения равновесия (смещение равно нулю) ускорение равно нулю, а скорость тела максимальна (тело проходит положение равновесия по инерции), а при достижении амплитудного значения смещения – скорость равна нулю, а ускорение максимально по модулю (тело меняет направление своего движения).

Сравним выражения для смещения и ускорения при гармонических колебаниях:

и .

Можно записать: -

 

т.е. вторая производная смещения прямо пропорциональна (с противоположным знаком) смещению. Такое уравнение наз. уравнением гармонического колебания. Эта зависимость выполняется для любого гармонического колебания, независимо от его природы. Поскольку мы нигде не использовали параметров конкретной колебательной системы, то от них может зависеть только циклическая частота.

Часто бывает удобно записывать уравнения для колебаний в виде: ,

 

где T – период колебания. Тогда, если время выражать в долях периода подсчеты будут упрощаться. Например, если надо найти смещение через 1/8 периода, получим: . Аналогично для скорости и ускорения.

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Предмет физики и ее связь с другими науками. Единицы физических величин. Система СИ

Кинематика движения по криволинейной траектории тангенциальная и нормальная составляющие ускорения.. криволинейное движение это движение траектория которого представляет собой.. понятие замкнутой системы закон сохранения и изменения импульса..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Скорость, ускорение гармонических колебаний

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Предмет физики и ее связь с другими науками
Физика — наука о наиболее простых и вместе с тем наиболее общих формах движения материи и их взаимных превращениях. Изучаемые физикой формы движения материи (механическая, тепловая и др.) присутств

Единицы физических величин
Основным методом исследования в физике является опит — основанное на практике чувственно-эмпирическое познание объективной действительности, т. е. наблюдение исследуемых явлений в точно учитываемых

Пространственно-временные отношения. Относительность движения. Система отсчета
Обобщая полученные результаты, можно сделать вывод, что интервал, определяя пространственно-временные соотношения между событиями, является инвариантом при переходе от одной инерци

Кинематическое описание движения. Перемещение, скорость, ускорение
Рассмотрим движение материальной точки вдоль произвольной траектории (рис. 2). Отсчет времени начнем с момента, когда точка находилась в положении А. Длина участка траектории АВ, прой

Движение по окружности. Угловая скорость и угловое ускорение
Движение тела по окружности является частным случаем криволинейного движения. Наряду с вектором перемещения

Связь между угловыми и линейными характеристиками движения
Таким образом, связь между линейными (длина пути s, пройденного точкой по дуге окружности радиуса R, линейная скорость v, тангенциальное ускорение

Основная задача динамики. Масса, импульс, сила. Законы Ньютона
Исторически деление на прямую и обратную задачу динамики сложилось следующим образом. · Прямая задача динамики: по заданному характеру движения определить равнодействующую сил, действующих

Силы в природе. Силы трения
Обсуждая до сих пор силы, мы не интересовались их происхождением. Однако в меха­нике мы будем рассматривать различные силы: трения, упругости, тяготения. Из опыта известно, что всякое тело

Центр масс
Центром масс (или центром инерции) системы материальных точек называется воображаемая точка С, положение которой характеризует распределение массы эт

Реактивное движение. Уравнение Мещерского
Под реактивным понимают движение тела, возникающее при отделении некоторой его части с определенной скоростью относительно тела. При этом возникает т.н. реактивная сила, сообщающая телу ускорение.

Теория удара. Абсолютно упругий и абсолютно неупругий удары
Удар (или соударение)—это столкновение двух или более тел, при котором взаимодействие длится очень короткое время. Помимо ударов в прямом смысле этого слова (столк

Работа. Мощность
Чтобы количественно характеризовать процесс обмена энергией между взаимодействующими телами, в механике вводится понятие работы силы. Если тело движется прямолинейно и на не

Консервативные и диссипативные силы. Потенциальная энергия
Пусть взаимодействие тел осуществляется посредством силовых полей (например, поля упругих сил, поля гравитационных сил), характеризующихся тем, что работа, совершаемая действующими силами при перем

Закон сохранения и изменения энергии в механике
Зако́н сохране́ния эне́ргии — фундаментальный закон природы, установленный эмпирически и заключающийся в том, что для изолированной физической системы может быть вве

Законы сохранения и симметрия пространства и времени
В основе закона сохранения энергии лежит однородность времени, т. е. равнозначность всех моментов времени (симметрия по отношению к сдвигу начала

Теорема Штейнера
Если известен момент инерции тела относительно оси, проходящей через его центр масс, то момент инерции относительно любой другой параллельной оси определяется теоремой Штейнера: мо

Кинетическая энергия твердого тела, совершающего поступательное и вращательное движение
Кинетическая энергия вращающегося тела   В случае плоского движения

Момент силы. Уравнение движения твердого тела, вращающегося вокруг неподвижной оси. Момент импульса
Моментом силыотносительно неподвижной точки О называется физическая величина М, определяемая векторным произведением радиуса-вектора г, проведенного из точки О в точку Л приложения

Закон сохранения и изменения момента импульса
Моментом импульса(количества движения) материальной точки А относительно неподвижной точки О называется физическая величина, определяемая векторным произведением: L = [rp] = [r,mv]

Деформации твердого тела
Деформация называется упругой, если после прекращения действия внешних сил тело принимает первоначальные размеры и форму. Деформации,

Описание движения в неинерциальных системах отсчета. Силы инерции
Законы Ньютона выполняются только в инерциальных системах отсчета. Системы отсчета, движущиеся относительно инерциальной системы с ускорением, называются неинерциалъными

Элементы механики жидкостей. Уравнение Бернулли. Формула Торричелли
Модель идеальной жидкости – сплошная среда, не сжимаемая, и без внутреннего трения. Физическая величина, определяемая нормальной силой, действующей со стороны жидкости на

Уравнение Бернулли
(рис 49) Выделим в стационарно текущей несжимаемой идеальной жидкости трубку тока,

Формула Торричелли
Из уравнения неразрывности (29.1) следует, что

Вязкость. Ламинарное и турбулентное течение. Число Рейнольдса
Вязкость{внутреннее трение) —это свойство реальных жидкостей оказывать сопротивление перемещению одной части жидкости относительно другой.

Число Рейнольдса
Профиль усредненной скорости при турбулентном течении в трубах (рис. 55) отличает

Постулаты специальной теории относительности. Преобразования Лоренца
В основе специальной теории относительности лежат постулаты Эйнштейна,сформулированные им в 1905 г. I. Принцип относительности:никакие опыты (механические

Преобразования Лоренца
Анализ явлений в инерциальных системах отсчета, проведенный А. Эйнштейном на основе сформулированныхим постулатов, показал, что классические преобразования Галилея несовместимы с ними и, следовател

Основной закон релятивистской динамики материальной точки
Масса движущихся релятивистских частиц зависит от их скорости: (39.1) где m

Закон взаимосвязи массы и энергии
Найдем кинетическую энергию релятивистской частицы. Раньше было показано, что приращение кинетической энергии материальной точки на элементарном перемещении равно работе силы на этом перемещении:

Гармонические колебания и их характеристики. Амплитуда, частота и фаза гармонических колебаний
Колебаниями называются движения или процессы, характеризующиеся определенной повторяемостью во времени. Колебательные процессы имеют широкое распространение в природе и технике, на

Гармонический осциллятор. Пружинный, физический и математический маятники
Гармоническим осциллятором называется система, которая совершает колебания, описываемые выражением вида d2s/dt2 + ω02s = 0 или

Вынужденные механические колебания. Явление резонанса
Рассмотрим систему, на которую, кроме упругой силы (– kx) и сил сопротивления (– rυ), действует добавочная периодическая сила F –вынуждающая сила. Для кол

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги