Учебная работа № /3396. «Контрольная Механические волны

Выдержка из похожей работы

Такими процессами, например, могут являться суточные и годовые колебания температуры атмосферы и поверхности Земли, колебания маятников, переменный эл, ток
— голосовые связки
— струны различных инструментов
— колебания столба воздуха в трубе органа
— отливы и приливы море и океанов
— образование бурления (турбулентных потоков) на перекатах рек
— работа различных генераторов электрических и электромагнитных колебаний
— работа поршневых групп в двигателях внутреннего с горания
— корабль на волне
— мембрана телефона
— колебания кристаллической решетки атомов
— повышение(понижение) уровня экономической активности в зависимости от сезона ( особенно наглядно видно на примере сельского хозяйства)
— колебания полотна моста
— волатильность (колебания) различных рынков (фондового, валютного и т,д,)
— повторяющиеся процессы в функционировании и развитии человеческого организма,
Характерной особенностью всех колебательных движений является периодичность, т,е, регулярная повторяемость через определённые равные отрезки времени T, Этот отрезок времени между двумя последовательными одинаковыми состояниями движения колеблющегося тела называют периодом колебаний, а сами колебания периодическими, Для периодических колебаний функция, определяющая состояние колеблющейся системы, повторяется через период колебаний:
Среди периодических колебаний особое место занимают колебания гармонические, т,е, колебания, при которых характеристики движения системы изменяются по гармоническому закону, например:
x- отклонение материальной точки от положения равновесия, которое называется смещением,
Очевидно, что максимальное отклонение точки от положения равновесия равно a, эта величина называется амплитудой колебаний, Физическая величина, равная:
и определяющая состояние колеблющейся системы в данный момент времени, называется фазой колебаний, Значение фазы в момент начала от счёта времени
называется начальной фазой колебаний,
Величина в выражении фазы колебаний, определяющая быстроту колебательного процесса, называется его круговой или циклической частотой колебаний,
Все колебания делятся на колебания различных видов, Принадлежность колебания к тому или иному виду зависит от свойств колеблющихся систем,
Классификация колебаний:
— ПО ФИЗИЧЕСКОЙ ПРИРОДЕ:
· Механические (звук, вибрация)
· Электромагнитные (свет, радиоволны)
· Колебания смешанного типа (комбинации вышеперечисленных)
-ПО ХАРАКТЕРУ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ С ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДОЙ:
· Вынужденные— колебания, протекающие в системе под влиянием внешнего периодического воздействия, Примеры: листья на деревьях, поднятие и опускание руки, При вынужденных колебаниях может возникнуть явление резонанса: резкое возрастание амплитуды колебаний при совпадении собственной частоты осциллятора и частоты внешнего воздействия,
· Свободные (или собственные) — это колебания в системе под действием внутренних сил, после того как система выведена из состояния равновесия (в реальных условиях свободные колебания всегда затухающие), Простейшими примерами свободных колебаний являются колебания груза, прикреплённого к пружине, или груза, подвешенного на нити
· Автоколебания — колебания, при которых система имеет запас потенциальной энергии, расходующейся на совершение колебаний (пример такой системы — механические часы), Характерным отличием автоколебаний от свободных колебаний является, то что их амплитуда определяется свойствами самой системы, а не начальными условиями,
· Параметрические — колебания, возникающие при изменении какого-либо параметра колебательной системы в результате внешнего воздействия,
· Случайные — колебания, при которых внешняя или параметрическая нагрузка является случайным процессом,
Для более удобного и наглядного отображения поведения колебательных процессов различного рода рассматривают их геометрическое представление, Рассмотрим самые распространённые способы,
Временные диаграммы (рис, 1)
рис, 1 (затухающие колебания)
Наиболее широко применяемыми и известными являются временные (плоские) диаграммы, на которых в зависимости от времени представляются параметры движения, например, смещение, скорость и ускорение, Если материальная точка совершает движение по гармоническому закону
,
то скорость её в произвольный момент времени выражается соотношением
,

а ускорение, соответственно,
»