- •Нормальное ускорение
- •Полное ускорение
- •Первый закон Ньютона
- •Второй закон Ньютона
- •Третий закон Ньютона
- •5.Момент инерции. Момент импульса. Момент силы. Основной закон динамики вращательного двидения.
- •6. Термодинамические параметры. Уравнение Менделеева-Клапейрона.
- •7. Изопроцессы. Адиабатический процесс. Их уравнения и графики.
- •Изобарный процесс
- •Изохорный процесс
- •Изотермический процесс
- •Адиабатический процесс
- •8. Первое начало термодинамики и его применение к изопроцессам и адиабатическому процессу.
- •Формулировка
- •9. Теплоемкости удельная, молярная Ср и Сv. Уравнение Майера.
- •Уравнение Майера
- •10. Круговой процесс. Цикл Карно. Кпд тепловой машины.
- •11. Напряженность и потенциал электрического поля. Закон Кулона.
- •12. Электроемкость. Конденсаторы. Энергия конденсатора. Соединение конденсаторов.
- •14. Магнитное поле. Закон Био-Савара-Лапласа.
- •15. Магнитный поток. Теорема Остроградского-Гаусса для магнитного поля.
- •16. Сила Лоренца. Эффект Холла.
- •18. Диа-,ферро- и парамагнетики. Явление магнитного гистерезиса.
- •19. Гармонические колебания. Уравнение гармонических колебаний. Период колебаний математического и физического маятников и колебательного контура.
- •Виды колебаний
- •Уравнение гармонических колебаний
- •Период физического маятника — твердое тело, совершающее колебания в гравитационном поле вокруг горизонтальной оси подвеса, расположенной выше его центра тяжести.
- •20. Бегущие и стоячие волны.
- •21, Электромагнитные волны. Шкала э/м волн. Монохроматические волны. Дисперсия света.
- •Шкала электромагнитных волн
- •22. Интерференция света. Условия максимума и минимума. Кольца Ньютона.
- •23. Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Ход лучей на дифракционной решетке.
- •24. Поляризация света. Виды поляризации. Закон Малюса.
- •25. Закон Брюстера. Двойное лучепреломление.
- •26. Тепловое излучение и его характеристики. Законы теплового излучения.
- •Основные свойства теплового излучения
- •Основные понятия и характеристики теплового излучения
- •Общий вид закона смещения Вина
- •27. Фотоэффект. Законы фотоэффекта. Уравнение Эйнштейна.
- •28. Строение атома. Постулаты Бора. Излучение и поглощение.
- •29. Строение ядра. Закон радиоактивного распада.
19. Гармонические колебания. Уравнение гармонических колебаний. Период колебаний математического и физического маятников и колебательного контура.
Гармоническое колебание — явление периодического изменения какой-либо величины, при котором зависимость от аргумента имеет характер функции синуса или косинуса. Например, гармонически колеблется величина, изменяющаяся во времени следующим образом:
или
,
где х — значение изменяющейся величины, t — время, остальные параметры — постоянные: А — амплитуда колебаний, ω — циклическая частота колебаний, — полная фаза колебаний, — начальная фаза колебаний.
Обобщенное гармоническое колебание в дифференциальном виде
(Любое нетривиальное[1] решение этого дифференциального уравнения — есть гармоническое колебание с циклической частотой )
Виды колебаний
Свободные колебания совершаются под действием внутренних сил системы после того, как система была выведена из положения равновесия. Чтобы свободные колебания были гармоническими, необходимо, чтобы колебательная система была линейной (описывалась линейными уравнениями движения), и в ней отсутствовала диссипация энергии (последняя вызвала бы затухание).
Вынужденные колебания совершаются под воздействием внешней периодической силы. Чтобы они были гармоническими, достаточно чтобы колебательная система была линейной (описывалась линейными уравнениями движения), а внешняя сила сама менялась со временем как гармоническое колебание (то есть чтобы зависимость от времени этой силы была синусоидальной).
Уравнение гармонических колебаний
Уравнение (1)
|
дает зависимость колеблющейся величины S от времени t; это и есть уравнение свободных гармонических колебаний в явном виде. Однако обычно под уравнением колебаний понимают иную запись этого уравнения, в дифференциальной форме. Возьмем для определенности уравнение (1) в виде
дважды продифференцируем его по времени:
Видно, что выполняется следующее соотношение:
(2)
которое и называется уравнением свободных гармонических колебаний (в дифференциальной форме). Уравнение (1) является решением дифференциального уравнения (2). Поскольку уравнение (2) - дифференциальное уравнение второго порядка, необходимы два начальных условия для получения полного решения (то есть определения входящих в уравнение (1) констант A и ); например, положение и скорость колебательной системы при t = 0.
Математи́ческий ма́ятник — осциллятор, представляющий собой механическую систему, состоящую изматериальной точки, находящейся на невесомой нерастяжимой нити или на невесомом стержне в однородном поле сил тяготения. Период малых собственных колебаний математического маятника длины l неподвижно подвешенного в однородном поле тяжести с ускорением свободного падения g равен
и не зависит[1] от амплитуды и массы маятника.
Физический маятник — осциллятор, представляющий собой твёрдое тело, совершающее колебания в поле каких-либо сил относительно точки, не являющейся центром масс этого тела, или неподвижной оси, перпендикулярной направлению действия сил и не проходящей через центр масс этого тела.