2. Класифікація коливальних рухів. Амплітуда, частота, період зміщення.

Коливання, які здійснює тіло під дією тільки однієї повертальної сили, називаються власними коливаннями. Коливання тіла, які здійснюються під час дії на нього сили опору середовища і повертальної сили називаються вільними коливаннями (вільні коливання з часом припиняються).

Коливання, які створюються зовнішньою силою, що періодично діє на тіло, називаються вимушеними коливаннями. Прикладом вимушених коливань є вібродзвінок мобільного телефона.

Час за який тіло робить одне повне коливання називається періодом, період вимірюється в секундах. Частота – це кількість коливань за одну секунду.

; [T] = 1c; [f] = 1 1/c = 1 c^-1 = 1 Гц

Амплітуда, А, - це максимальна відстань коливної точки від її положення стійкої рівноваги.

[A] = 1 м

Якщо амплітуда зменшується (А→0), то коливання називається згасаючим, а якщо амплітуда залишається сталою, то коливання – незатухаючі.

Зміщення х вимірюють відстаню від положення стійкої рівноваги коливного тіла до його положення в заданий момент часу. Якщо тіло знаходиться зліва від положення стійкої рівноваги, то зміщення від’ємне, а якщо справа, то зміщення додатнє.

3. Пружні коливання. Перетворення енергії при коливальному русі.

;

Решта в посібнику на сторінці 34.

4. Гармонічні коливання. Рівняння гармонічних коливань.

Поставимо перед екраном відцентровану машину, а на її диску поставимо стержень з кулькою на кінці.

Напрямимо світло так щоб на екрані утворилася чітка тінь від кульки. Поставимо маятник між екраном і машиною так, щоб його тінь збігалася з тінню кульки, яка рухається по колу. Якщо привести маятник у коливання в площині паралельній екрану, то можна обертати диск з такою сталою швидкістю, що тіні кульки і маятника весь час збігатимуться. В цьому випадку періоди коливань маятника і кульки, що рухається по колу, збігатимуться.

Нехай кулька маятника перейшла з положення стійкої рівноваги з точки О’ в точку К’. В цей момент кулька, що рухається по колу перейде в точку К.

- кутова швидкість; (1)

;

В трикутнику ОКМ

; (2)

Ящко тіло (кулька) зробить один оберт, то кут , а час дорівнює періоду обертання, тоді (3)

(3)→(1) (4)

(4)→(2)

- рівняння гармонічних коливань, якщо коливання відбуваються з положення стійкої рівноваги, тобто з точки О^’.

Якщо коливання відбуватимуться з будь-якої іншої точки, то це рівняння матиме вигляд:

Коливання, що відбуваються за законом синуса чи косинуса, називаються гармонічними.

5. Фаза.

У даній формулі з попереднього питання вираз - називається фазою. Якщо коливання відбуваються з положення стійкої рівноваги, то початкова фаза . У фазі відношення показує, яка частина періоду минула від моменту початку коливань.

Я кщо , то .

Якщо , то .

Якщо , то .

Якщо , то .

Якщо , то .

Механічні коливання і хвилі

1. Поширення коливань у пружніх середовищах. Поперечні і поздовжні хвилі.

2. Довжина хвилі. Зв’зок між довжиною, швидкістю поширення та частотою.

3. Звукові хвилі. Швидкістю звуку, гучність та висота тону.

4. Луна. Акустичний резонанс. Екологічні проблеми акустики.