МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ІНСТИТУТ

СХІДНОУКРАЇНСЬКОГО НАЦІОНАЛЬНОГО УНІВЕРСИТЕТУ

ІМЕНІ ВОЛОДИМИРА ДАЛЯ

(м. Сєвєродонецьк)

Методичні вказівки

До виконання лабораторних робіт по дисципліні „Фізика”,

Розділ „Коливання та хвилі”. Для студентів денної та заочної форми навчання за напрямом підготовки 6.051301 „Хімічна технологія”.

Затверджено на засіданні

Кафедри Фізики

Протокол №9 від 28.05.09

Северодонецк 2009

Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт по дисципліні „Фізика”, розділ „Коливання та хвилі”. Для студентів денної та заочної форми навчання за напрямом підготовки 6.051301 „Хімічна технологія”. / Уклад.– доц. Татарченко Г.О., Холодняк В.М. Северодонецьк: вид-во ТІ СНУ ім. Володимира Даля, 2009. -76 с.

Методичні вказівки містять короткі теоретичні відомості з відповідних розділів загальної фізики у вигляді питань і повних відповідей, питання для самоперевірки, вказівки до виконання і розрахунків лабораторних робіт, теорію погрішностей для оцінки отриманих результатів, приведені основні фізичні величини.

Укладачі: Г.О. Татарченко, доц.

В.М. Холодняк, ас.

Рецензент: Ж.Г. Самойлова, доц.

1. Тема: «визначення швидкості звуку методом резонансу».

I. 1. Що називається коливаннями? Гармонійні коливання, їхні основні характеристики.

Коливання - рухи або процеси, які характеризуються певною повторюваністю в часі.

Коливання називаються вільними (або власними), якщо вони відбуваються за рахунок спочатку наданої енергії при наступній відсутності зовнішніх впливів на коливальну систему (систему, що робить коливання). Найпростішим типом коливань є гармонійні коливання - коливання, при яких коливна величина змінюється з часом за законом синуса (косинуса). Розгляд гармонійних коливань важливо з двох причин: 1) коливання, що зустрічаються в природі й техніці, часто мають характер, близький до гармонійного; 2) різні гармонійні процеси (процеси, що повторюються через рівні проміжки часу) можна представити як накладення гармонійних коливань. Гармонійні коливання величини s описуються рівнянням типу

(1.1)

де А – максимальне значення коливної величини, називане амплітудою коливання, ω0 – кругова (циклічна) частота, φ0 – початкова фаза коливання в момент часу t=0, (ω0t + φ0) – фаза коливання в момент часу t.

I. 2. Запишіть рівняння гармонійних коливань, зобразіть їхній графік. Що називається фазою, амплітудою, періодом коливань?

Нехай коливання якої-небудь точки здійснюються уздовж осі Х, тоді рівняння гармонійного коливання має вигляд

де - фаза коливання, вона визначає значення коливної величини в цей момент часу. Оскільки косинус змінюється в межах від + 1 до - 1, то й х може приймати значення від + А до - А.

Певні стани системи, що робить гармонійні коливання, повторюються через проміжок часу Т, називаний періодом коливання, за який фаза коливання одержує збільшення 2;Π

Період виміряється в секундах.

Величина, зворотна періоду коливань, називається частотою, вона показує число коливань за одиницю часу

Частота виміряється в герцах

Амплітуда коливань - найбільше значення коливної величини.

Рис. 1.1