Краткий конспект, и самое главное чтоб выучить или запомнить
Обратимся ещё раз к рисунку 71. Переме щая шарик из точки О (положения равнове сия) в точку В, мы растягиваем пружину. При этом мы совершаем некоторую работу по пре одолению силы упругости, благодаря чему пружина приобретает потенциальную энергию. Если теперь отпустить шарик, то по мере его приближения к точке О деформация пружины и потенциальная энергия маятника будут уменьшаться, а скорость и кинетическая энер гля увеличиваться.
Допустим, что потери энергии на преодоле ние сил трения при движении маятника прене брежимо малы. Тогда, согласно закону сохра нения энергии, полную механическую энергию маятника (т. е. Е+ Е) в любой момент време-ни можно считать одинаковой и равной той по-тенциальной энергии, которую мы изначально сообщили пружине, растянув её на длину от резка . При этом маятник мог бы совершать колебания сколь угодно долго с постоянной амплитудой, равной ОВ.
Так было бы, если бы при движении не было никаких потерь энергии.
Но реально потери энергии всегда есть. Ме ханическая энергия расходуется, например, на совершение работы по преодолению сил со противления воздуха, переходя при этом во внутреннюю энергию. Амплитуда колебаний постепенно уменьшается, и через некоторое время колебания прекращаются. Такие коле бания называются затухающими (рис. 84).
Чем больше силы сопротивления движе нию, тем быстрее прекращаются колебания. Например, в воде колебания затухают быстрее, чем в воздухе (см. рис. 84).
Свободные колебания всегда затухающие, так как весь запас энергии, первоначально сосообщëнный колебаятельной системе концов уходит на спатрапецке работы по пре одоленню сва трения и сопротивления среды (т. е. механическая энергия переходит во внут реннюю).
Чтобы колебания были незатухающими, не обходимо восполнять потери энергия за ва дый период колебаний. Это можно осущест вить, воздействуя на колеблющееся тело риодически изменяющейся силой. Например, каждый раз подталкивая качели в такт их лебаниям, можно добиться того, чтобы колеба ния не затухали.
Колебания, совершаемые телом под действием внешний периодически наменяющейся силы, называют вынужденными колебанции.
Внешняя, периодически изменяющаяся си ла, вызывающая эти колебания, называется вынуждающей силой.
Если на покоящиеся качели начать действо вать периодически меняющейся вынужда щей силой, то в течение некоторого времени амплитуда вынужденных колебаний качелей будет возрастать, т. е. амплитуда каждого по следующего колебания будет больше, чем пре дыдущего. Увеличение амплитуды прекратит ся тогда, когда энергия, теряемая качелями на преодоление силы трения, станет равна энер гии, получаемой ими извне (за счёт работы вынуждающей силы).
В большинстве случаев постоянная ампли туда вынужденных колебаний устанавливает ся не сразу, а спустя некоторое время после их начала.
Когда амплитуда вынужденных колебаний перестаёт меняться, говорят, что колебания установились.
Частота установившихся вынужденных колебанний равна частоте вынуждает силы.
Вынужденные колебания -незатухаю щие. Они происходят до тех пор, пока действу ет вынуждающая сила.
Нейросеть18 декабря 2024 15:27
Основные моменты для запоминания о колебаниях и энергии:
Потенциальная энергия: При перемещении шарика из точки О (равновесие) в точку В, мы растягиваем пружину, что требует работы против силы упругости, в результате чего пружина накапливает потенциальную энергию.
Кинетическая энергия: Когда шарик отпускается, потенциальная энергия переходит в кинетическую. Скорость шарика увеличивается по мере его движения обратно к равновесной позиции.
Закон сохранения энергии: Если потери на трение пренебрежимо малы, механическая энергия колебательной системы остается постоянной, равной первоначальной потенциальной энергии.
Затухающие колебания: В реальных условиях всегда есть потери энергии (на трение, сопротивление среды), что приводит к уменьшению амплитуды колебаний со временем. Эти колебания называются затухающими.
Сопротивление среды: Чем больше силы сопротивления (например, в воде по сравнению с воздухом), тем быстрее затухают колебания.
Вынужденные колебания: Чтобы колебания не затухали, необходимо постоянно восполнять потерю энергии. Это достигается путем приложения периодически изменяющейся силы (например, толкание качелей).
Установленная амплитуда: При наличии вынуждающей силы амплитуда вынужденных колебаний сначала увеличивается, пока не уравновесится с потерями на трение, после чего амплитуда становится постоянной.
Частота колебаний: Частота установившихся вынужденных колебаний равна частоте действующей силы.
Запомните эти ключевые моменты, так как они помогут вам лучше понять процессы колебаний и связанные с ними концепции энергии.
краткий конспект, и самое главное чтоб выучить или запомнить
Обратимся ещё раз к рисунку 71. Переме щая шарик из точки О (положения равнове сия) в точку В, мы растягиваем пружину. При этом мы совершаем некоторую работу по пре одолению силы упругости, благодаря чему пружина приобретает потенциальную энергию. Если теперь отпустить шарик, то по мере его приближения к точке О деформация пружины и потенциальная энергия маятника будут уменьшаться, а скорость и кинетическая энер гля увеличиваться.
Допустим, что потери энергии на преодоле ние сил трения при движении маятника прене брежимо малы. Тогда, согласно закону сохра нения энергии, полную механическую энергию маятника (т. е. Е+ Е) в любой момент време-ни можно считать одинаковой и равной той по-тенциальной энергии, которую мы изначально сообщили пружине, растянув её на длину от резка . При этом маятник мог бы совершать колебания сколь угодно долго с постоянной амплитудой, равной ОВ.
Так было бы, если бы при движении не было никаких потерь энергии.
Но реально потери энергии всегда есть. Ме ханическая энергия расходуется, например, на совершение работы по преодолению сил со противления воздуха, переходя при этом во внутреннюю энергию. Амплитуда колебаний постепенно уменьшается, и через некоторое время колебания прекращаются. Такие коле бания называются затухающими (рис. 84).
Чем больше силы сопротивления движе нию, тем быстрее прекращаются колебания. Например, в воде колебания затухают быстрее, чем в воздухе (см. рис. 84).
Свободные колебания всегда затухающие, так как весь запас энергии, первоначально сосообщëнный колебаятельной системе концов уходит на спатрапецке работы по пре одоленню сва трения и сопротивления среды (т. е. механическая энергия переходит во внут реннюю).
Чтобы колебания были незатухающими, не обходимо восполнять потери энергия за ва дый период колебаний. Это можно осущест вить, воздействуя на колеблющееся тело риодически изменяющейся силой. Например, каждый раз подталкивая качели в такт их лебаниям, можно добиться того, чтобы колеба ния не затухали.
Колебания, совершаемые телом под действием внешний периодически наменяющейся силы, называют вынужденными колебанции.
Внешняя, периодически изменяющаяся си ла, вызывающая эти колебания, называется вынуждающей силой.
Если на покоящиеся качели начать действо вать периодически меняющейся вынужда щей силой, то в течение некоторого времени амплитуда вынужденных колебаний качелей будет возрастать, т. е. амплитуда каждого по следующего колебания будет больше, чем пре дыдущего. Увеличение амплитуды прекратит ся тогда, когда энергия, теряемая качелями на преодоление силы трения, станет равна энер гии, получаемой ими извне (за счёт работы вынуждающей силы).
В большинстве случаев постоянная ампли туда вынужденных колебаний устанавливает ся не сразу, а спустя некоторое время после их начала.
Когда амплитуда вынужденных колебаний перестаёт меняться, говорят, что колебания установились.
Частота установившихся вынужденных колебанний равна частоте вынуждает силы.
Вынужденные колебания -незатухаю щие. Они происходят до тех пор, пока действу ет вынуждающая сила.
Основные моменты для запоминания о колебаниях и энергии:
1. **Потенциальная энергия**: При перемещении шарика из точки О (равновесие) в точку В, мы растягиваем пружину, что требует работы против силы упругости, в результате чего пружина накапливает потенциальную энергию.
2. **Кинетическая энергия**: Когда шарик отпускается, потенциальная энергия переходит в кинетическую. Скорость шарика увеличивается по мере его движения обратно к равновесной позиции.
3. **Закон сохранения энергии**: Если потери на трение пренебрежимо малы, механическая энергия колебательной системы остается постоянной, равной первоначальной потенциальной энергии.
4. **Затухающие колебания**: В реальных условиях всегда есть потери энергии (на трение, сопротивление среды), что приводит к уменьшению амплитуды колебаний со временем. Эти колебания называются затухающими.
5. **Сопротивление среды**: Чем больше силы сопротивления (например, в воде по сравнению с воздухом), тем быстрее затухают колебания.
6. **Вынужденные колебания**: Чтобы колебания не затухали, необходимо постоянно восполнять потерю энергии. Это достигается путем приложения периодически изменяющейся силы (например, толкание качелей).
7. **Установленная амплитуда**: При наличии вынуждающей силы амплитуда вынужденных колебаний сначала увеличивается, пока не уравновесится с потерями на трение, после чего амплитуда становится постоянной.
8. **Частота колебаний**: Частота установившихся вынужденных колебаний равна частоте действующей силы.
Запомните эти ключевые моменты, так как они помогут вам лучше понять процессы колебаний и связанные с ними концепции энергии.