Механические колебания и волны

Характеристики механических колебаний

Период – продолжительность одного полного колебания

Частота – число колебаний в единицу времени

Связь периода с частотой

Циклическая частота

Амплитуда (А) – наибольшее отклонение от положения

равновесия

T – период (с)

t – время (с)

n – число колебаний

V – частота (Гц)

n – число колебаний

T – период (с)

V – частота (Гц)

W – циклическая частота (рад/с)

π=3,14

v – частота (Гц)

Амплитуда колебаний не зависит от периода и частоты колебаний.

Маятники

Период математического (нитяного) маятника

Период пружинного маятника

T=

L – длина нити (м)

g – ускорение свободного падения (м/с²)

T – период (с) ; π = 3,14

T=2π

m — масса груза (кг)

k — жесткость пружины (Н/м);

π = 3,14

Резонанс – резкое возрастание амплитуды вынужденных колебаний.

Vсоб.= vвын. – условие резонанса

Vсоб.- собственная частота системы (Гц); vвын. – частота вынужденных колебаний (Гц)

Гармонические колебания – периодические изменения физической величины в зависимости от времени, происходящие по закону синуса или косинуса.

X =А cos w t — уравнение гармонических колебаний

X – координата тела – (м); А – амплитуда колебаний (м)

W – циклическая частота (рад/с ); t — время (с)

w t – фаза колебаний (рад)

Механические волны – колебания, распространяющиеся в пространстве с течением времени.

Поперечные волны – распространение колебаний в направлении, перпендикулярном направлению распространения.

Продольные волны – распространение колебаний вдоль направления распространения волны.

Только в твёрдых телах

Во всех средах

Характеристики волн

– скорость волны

скорость волны (м/с); — длина волны (м); v — частота (Гц)