Механічним коливанням називається періодично-повторювальних рух матеріальної точки по будь-якій траєкторії яку ця точка періодично проходить у протилежних напрямках.
Бувають прості і складні. Складні коливання- це певним чином скомбіновані прості. Вони найчастіше спостерігаються в живих організмах. Прості коливання в свою чергу поділяються на:
а) гармонічні коливання — такі коливання, які відбуваються за законом синуса або косинуса;
б) Реальні (згасаючі) коливання — ті коливання, що мають місце в природі, поступово згасають;
в) вимушені коливання — відбуваються при дії на систему зовнішньої сили, яка повинна діяти ритмічно.
Головна ознака коливального руху періодичність, тобто повторення через рівні проміжки часу.
Повним коливанням точки називають один закінчений цикл коливального руху після якого він повторюється в тому самому порядку.
Надлишок енергії у тіла у порівнянні з його енергією у положенні стійкої рівноваги
Наявність поверхальної сили у тіла
Надлишок енергії наданий тілу
Коливання який здійснює матеріальна точка під дією тільки поверхальної сили називають власними коливаннями.
Коливання які здійснює матеріальна точка відбувається під дією повертальної сили і сили опору середовища.
Коливання які здійснює матеріальна точка під дією зовнішньої сили яка періодично діє на тіло називається вимушеними.
Математичним маятником називають матеріальну точку підвішену на не вагомій і розтяжній нитці. На підставі досліджень (Галілей, Ньютон) відкриті два закони коливань матем. маятника:
при малих кутах розмаху період коливань матем. маятника не залежить ні від амплітуди ні від маси маятника.
період коливань математичного маятника прямо пропорційний кореню квадратному з довжини маятника і обернено пропорційний кореню квадратному з прискоренням у вигляді падіння.
Застосування маятників:
годинник – регулювання ходу.
геологія – корисні копалини.
обчислення g
Поширення коливань у середовищі називають хвильовим рухом.
Частинки середовища у хвилю коливається навколо свого положення рівноваги разом з фазою (хвилею) не переміщуються. Коли спостерігаємо за хвилею ми бачимо поширення фази наприклад рух хвилі.
Хвилі яких частинки середовища коливаються перпендикулярно називаються поперечними.
Такі хвилі виникають у твердих тілах і на поверхні рідин.
Хвилі в яких частинки середовища коливаються по прямій вздовж якої поширюється хвиля називають повздовжніми.
Такі хвилі виникають в твердих тілах, рідинах і газах.
Неперервне геометричне місце точок хвилі які коливаються в однакових фазах називають хвильовою поверхнею.
Передню хвильову поверхню найбільш віддалену від вібратора називають фронт хвилі.
Величина яка характеризує переміщення хвильової поверхні за один період в залежності від роду середовища і частоту коливань.
- довжина
хвилі – це відстань між двома ближніми
точками хвилі на одному промені які
коливаються в однаковій фазі.
Швидкість поширення коливань у пружному середовищі називають фазовою швидкістю хвилі.
Формула:
Магнітним резонансом – називають явище стрімкого зростання амплітуди вимушених коливань якої небудь системи коли їх частота співпадає з власною (резонансною частотою).
Звукові хвилі – це будь-які механічні хвилі, це пружні хвилі дія яких створює у людини слухові відчуття.
Характеристиками звуку є: частота, довжина хвилі, амплітуда, швидкість, тембр.
Довжина хвилі – це відстань між двома ближніми точками хвилі на одному промені які коливаються в однаковій фазі.
Швидкість звуку – це швидкість розповсюдження акустичних хвиль у середовищі.
- формула
фазової швидкості.
Швидкість звуку залежить від фізичних властивостей середовища, у якому поширюється механічні коливання.
Одержання змінного струму в основі якого лежить явище електромагнітної індукції.
Після
повороту рамки на 180 градусів змінюється
напрям руху провідників відповідно і
напрям струму в них. В рамці ABCD
струм змінюється за напрямом.
При рівномірному обертанні рамки в однорідному МП в кожний момент часу відбувається зміна сили струму по величині по закону сінуса одного обертання.
Струм змінюється по величині.
Струм який періодично змінюється по величині, і по напряму по закону зміни сінуса кута називається змінним струмом.
Період зміни індук. струму співпадає з періодом обертання рамки.
Генераторами електричної енергії називають електричні машини, що перетворять механічну енергію в електричну.
Розрізняють генератори постійний і перемінний токи. Перші призначені для харчування споживачів електричної енергії постійним струмом, а другі — перемінним.
Генератори постійного струму широко застосовуються в сучасній електротехніці. Наприклад, у техніку сильних струмів генератори постійного струму використовуються в трамвайній справі, на електричних залізницях і в інших спеціальних електротехнічних установках, де перемінний струм використовувати не можна.
Трансформатор – прилад для перетворення напруги і сили змінного струму при незмінній частоті.
Складається з:
Замкнуте осердя.
Дві катушки (обмотки), одна первинна (та що вмикається в мережу), а друга вторинна (до якої під’єднують споживач).
Їх може бути декілька:
Ці катушки ізольовані одна від одної
Види:
понижаючий і підвищюючий
коефіцієнт трансформації – це відношення
кількості витків первинної до кількості
вторинної обмотки.
Передача електроенергії здійснюється за допомогою ЛЕП (ліній електропередач).
За
рахунок самоіндукції у катушці по якій
тече змінний струм виникає додатковий
опір який називають індуктивним.
Позначають
.
Опір обумовлений явищем самоіндукції називають індуктивним.
Опір обумовлений наявністю електроємності вколі змінного струму називають ємнісним опором. Позначають його:
Включення катушки індуктивністю у коло змінного струму веде до збільшення змінного струму.
Включення електричної ємності (С) у коло змінного струму приводить до зменшення опору.
Ці опори називають реактивними опорами.
У колі змінного струму при послідовному включенні катушки і конденсатора загальний реактивний опір.
Закон
Ома для змінного струму: Сила струму
прямопропорційна напрузі змінній
ділянці кола і обернено пропорційна
повному опору ділянки кола. Формула:
