Період, частота, амплітуда і фаза гармонічних коливань.

Для опису гармонічних коливань, крім переміщення, швидкості та прискорення, вводяться спеціальні для цього виду руху величини. Однією з них є зміщення — проекція переміщення тіла, яке коливається, від його положення рівноваги на вісь Ох. Зміщення — величина скалярна. Для коливального руху значення зміщення безперервно змінюється. Максимальне значення зміщення називають амплітудним або амплітудою. Позначають амплітуду літерою х_т , а зміщення в будь-який момент часу — х. Амплітуда може мати різні значення залежно від того, наскільки зміщується тіло від положення рівноваги в початковий момент часу, і від того, яка швидкість надається при цьому тілу. Інакше кажучи, амплітуда визначається початковими умовами.

Для здійснення коливань потрібен певний час. Тривалість одного повного коливання називають періодом коливання. Позначають період літерою Т і виражають у секундах.

Фізична величина, обернена до періоду коливань,

називається частотою коливань: . Частота визначає кількість коливань в одиницю часу. За одиницю частоти приймають частоту такого коливання, при якому за одиницю часу здійснюється одне коливання. Ця одиниця називається герц (Гц): 1Гц— 1с

У фізиці й техніці широко використовується поняття циклічної частоти. Циклічна частота визначає кількість коливань, які відбуваються за 2секунд. Зв'язок між циклічною частотоюі частотоюзадається виразом. Циклічна частотаі період коливань Т зв'язані співвідношенням:

Таким чином, основними характеристиками гармонічних коливань є амплітуда х_т , період Т, частота і циклічна частота. Ці фізичні величини стосуються коливання в цілому і не змінюються протягом усього коливання. Залишається ознайомитися ще з однією важливою величиною — фазою.

Якщо амплітуда гармонічних коливань задана, координата коливного тіла в будь-який момент часу однозначно визначається аргументом косинуса (або синуса) . Величину, яка стоїть під знаком косинуса чи синуса, називають фазою коливань, які описуються цими функціями.

Фаза визначає значення не лише координати, а й інших фізичних величин, наприклад швидкості та прискорення коливного тіла, які змінюються також за гармонічним законом. Тому можна сказати, що фаза визначає при заданій амплітуді стан коливальної системи в будь-який момент часу.

Оскільки , то.

Відношення — показує, яка частина періоду минула від моменту початку коливань. Будь-якому значенню часу коливань, вираженому в частках періоду, відповідає значення фази, вираженої в радіанах. Так, через час t =Т від початку коливань (чверть періоду) через половину періоду , після цілого періодуі т. д.

Домашнє завдання: § 11, за підручником 11 клас Гончаренка.

Тема уроку. Рівняння гармонійних коливань у контурі. Формула Томсона

Мета. З'ясувати залежність власної частоти коливань контуру від його параметрів. Вивести на основі закону збереження енергії основне рівняння, яке описує вільні електричні коливання в контурі

Обладнання: Таблиці, Навчальні посібники.

Тип уроку: засвоєння нових знань.