Вопрос № 2.

Механические колебания. Механические колебания – это повторяющееся движение, при котором тело многократно проходит одно и то же положение в пространстве.

Виды колебаний. Различают следующие виды механических колебаний:

• свободные или собственные колебания - происходящие без переменного внешнего воздействия и поступления энергии извне;

• периодические - при которых значения обобщенной координаты и ее производных циклически повторяются (если это условие не выполняется, то колебания апериодические);

• вынужденные - вызываемые и поддерживаемые переменной во времени внешней силой;

• параметрические - вызываемые изменением во времени динамических параметров системы ( жесткости, массы или момента инерции, демпфирования и др.);

• автоколебания - стационарные колебания возбуждаемые и поддерживаемые за счет энергии поступающей от источника неколебательного характера, в которой поступление энергии регулируется движением самой системы;

Гармонические колебания, формула. Гармонические колебания, колебания, при которых физическая величина изменяется с течением времени по закону синуса или косинуса.

у = A sin (ωt + φ)                (1)

Формула  (1)   и  представляет собой закон колебания  проекции точки  М      на     ось ординат.   Колебания  такого  рода  получили  название гармонических   колебаний. Формула     гармонического    колебания у = A sin (ωt + φ)  определяет у как функцию  времени  t.  Максимальное    значение этой функции равно, очевидно, А, а минимальное (— А). Следовательно,  все   значения   этой   функции   заключены  между —А и A. Поэтому А  называется амплитудой колебания.

Величины, характеризующие колебание (смещение, возв. Сила, амплитуда, период ,частоты ,фаза, начальная фаза).

КОЛЕБАТЕЛЬНОЕ СМЕЩЕНИЕ — частиц, смещение x ч-ц среды по отношению к среде в целом, обусловленное прохождением звук. волны.

Гармоническое колебаник точки характеризуется тем, что на неё действует сила, пропорциональная отклонению её от положения равновесия и направленная к этому положению. Она и называется возвращающей силой.

Амплиту́да — максимальное значение смещения или изменения переменной величины от среднего значения при колебательном или волновом движении.

Период колеба́ний — наименьший промежуток времени, за который осциллятор совершает одно полное колебание.

Частота колебаний — величина, обратная периоду колебаний, т. е. равная числу периодовколебаний (числу колебаний), совершаемых в единицу времени.

Фа́за колеба́ний — аргумент периодически изменяющейся функции, описывающейколебательный или волновой процесс.

Чтобы маятник двигался, его можно толкнуть, когда он спокойно висит в положении равновесия, а можно отвести в сторону и отпустить.  Вот это положение - в середине или в сторонке - с которого маятник начинает колебаться, и есть начальная фаза.

Вопрос № 1. Динамика вращательного движения (момент силы, момент инерции, момент импульса, кинетическая энергия вращательного движения). Основной закон динамики вращательного движения. Закон сохранения момента импульса. Центрифугирование. Применение в биологии и медицине.

Враща́тельное движе́ние — вид механического движения. При вращательном движении материальной точки она описывает окружность. При вращательном движении абсолютно твёрдого тела все его точки описывают окружности, расположенные в параллельных плоскостях.

Момент силы, величина, характеризующая вращательный эффект силы при действии её на твёрдое тело; является одним из основных понятий механики.

Момент инерции — скалярная (в общем случае — тензорная) физическая величина, мера инертности во вращательном движении вокруг оси, подобно тому, как масса тела является мерой его инертности в поступательном движении.

Моме́нт и́мпульса (кинетический момент, угловой момент, орбитальный момент, моментколичества движения) характеризует количество вращательного движения.

Кинетическая энергия вращательного движения — энергия тела, связанная с еговращением. Основные кинематические характеристики вращательного движения тела — его угловая скорость ( ) и угловое ускорение.

Основной закон динамики вращательного движения. Произведение момента инерции на угловое ускорение равно результирующему моменту сил, действующих на материальную точку.

Зако́н сохране́ния моме́нта и́мпульса (закон сохранения углового момента) — один из фундаментальных законов сохранения. Математически выражается через векторную сумму всех моментов импульса относительно выбранной оси для замкнутой системы тел и остается постоянной, пока на систему не воздействуют внешние силы.

Центрифугирование — разделение неоднородных систем (напр., жидкость — твердые частицы) на фракции по плотности при помощи центробежных сил.

В биологии центрифугирование применяется на разности плотности фаз исследуемого вещества. В медицине центрифугирование применяется в клинических и санитарно-гигиенических лабораториях. Центрифугирование используют для отделения эритроцитов от плазмы крови, сгустков крови от сыворотки, плотных частиц от жидкой части мочи и т.д.