Учебные пособия, книги, вся теория по физике для студента, школьника и учителя. Полезные и познавательные статьи.
С нами учить физику легко!

Присоединяйся

Проголосуй

Сколько Вам лет?

10-13
14-17
18-21
22-25
больше tongue

Полезное

Мы также предлагаем подходящее детское оборудование для дачи, которое сделает.. Даже в том случае, если на площадке находятся родители или воспитатели, не всегда возможно предотвратить травматизм, дети не способны предвидеть опасность. Прочные детские городки и безопасное детское уличное оборудование, которое предлагает группа компаний «Забава» производится с максимальными требованиями к безопасной эксплуатации, сохраняя при этом высокие функциональные возможности и яркую эстетическую привлекательность. Наши любимые детские игровые комплексы и площадки...


Рекламные материалы




Уважаемый посетитель, Вы находитесь на странице, где представлен урок Колебания тела на пружине. Для основательного усвоения урока, просим внимательно прочитать его содержимое два или три раза.

Колебания тела на пружине

В данном уроке Вы узнаете согласно каким законам тело колеблется на пружине. Вы узнаете что такое частота и период колебаний. Что такое амплитуда колебаний.
На рисунке 151, а показана пружина и скрепленное с ней тело. Пружина пока не деформирована (не сжата и не растянута), так что на тело сила упругости не действует. Будем считать, что сила трения тела об опору равна нулю. Сила тяжести уравновешена силой реакции опоры. Вся система находится в состоянии равновесия.
Направим координатную ось X вдоль опоры, а за начало отсчета примем центр тяжести тела в положении равновесия (х=0).
Отведем тело влево от положения равновесия на некоторое расстояние А (рис. 151, б). Пружина окажется сжатой, и на тело будет действовать сила упругости, направленная вправо. Отпустим тело и пружину. Тело станет двигаться с ускорением вправо и дойдет до положения равновесия, но не остановится в нем, а вследствие инерции перейдет его и отклонится вправо на расстояние, тоже равное А (рис. 151, в). Теперь пружина растянута, на тело действует сила, направленная влево, куда тело после мгновенной остановки и начнет двигаться. Оно снова пройдет через положение равновесия (теперь уже справа налево) и опять отклонится от него на расстояние А, т. е. вернется в точку, откуда оно начало свое движение (рис. 151, г). Завершено одно колебание, и начинается следующее, во всем на него похожее.
Колебания тела на пружине

Мы видим, что в любой точке траектории колеблющегося тела сила упругости направлена к положению равновесия, т. е. противоположно отклонению от него. Эта сила пропорциональна отклонению х, и ее проекция на ось X равна: (Fупр)x=—kx. Отклонение тела от положения равновесия называют смещением.
Механические колебания, которые происходят под действием силы, пропорциональной смещению и направленной противоположно ему, называют гармоническими колебаниями.
Амплитуда колебания. Из описания гармонического колебания видно, что траектория такого колебательного движения — прямая. При этом колеблющееся тело не удаляется от положения равновесия на расстояние, большее, чем А. Это наибольшее (по модулю) отклонение тела от положения равновесия называется амплитудой колебания. Она зависит только от того, на сколько тело было отведено от положения равновесия перед тем, как его предоставили самому себе.
Период и частота колебаний. На то, чтобы совершить одно полное колебание, требуется определенное время. Продолжительность одного полного колебания называется периодом колебания. Обозначают период буквой Т и выражают в секундах. Колебания характеризуются также частотой колебаний.
Частота колебаний — это число колебаний в единицу времени. Обозначают частоту греческой буквой v. За единицу частоты принимают частоту такого колебания, при котором в единицу времени совершается одно колебание. Эта единица называется герц (Гц): 1 Гц= = 1 с-1.
Между периодом колебания и его частотой связь, очевидно, такая же, как и между периодом обращения тела по окружности и частотой обращения:
Частота колебаний
Период колебаний

Скорость и ускорение при колебательном движении. Как и другие движения, колебательное движение характеризуется скоростью и ускорением. При колебательном движении обе эти величины изменяются от точки к точке, от одного момента времени к другому. Так, в точках максимального отклонения от положения равновесия (х = А и х=—А) скорость равна нулю — в этих точках тело останавливается, чтобы начать движение в обратном направлении. В точке равновесия скорость максимальная. Ускорение, наоборот, в точке равновесия равно нулю, потому что в этой точке сила равна нулю. В точках же, соответствующих максимальному отклонению от положения равновесия (х = А и х=— А), ускорение максимальное, потому что в этих точках сила упругости максимальна. Итак, скорость и ускорение, как и координата, в колебательном движении изменяются периодически. Через каждый период Т модуль и направление векторов скорости и ускорения повторяются.


Если Вам понравился урок Колебания тела на пружине, то просим непременно поделиться им с друзьями.


CY-PR.com Valid XHTML 1.0 Transitional
Copyright © 2011 Fizika.inВсе права защищены.
Копирование материалов с данного сайта разрешено, при условии наличия ссылки на ресурс "Fizika.in"