Уравнение гармонических колебаний.
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Скорость и ускорение точки, совершающей гармонические колебания.

Согласно определению скорости, скорость – это производная от координаты по времени

    

 

 

Согласно определению ускорения, ускорение – это производная от скорости по времени:

- вторая производная от координаты по времени.

Тогда:

 

 

1.13.

Динамика гармонических колебаний; квазиупругая сила.

Второй закон Ньютона позволяет, в общем виде, записать связь между силой и ускорением, при прямолинейных гармонических колебаниях материальной точки (или тела) с массой m.

Т.к. исходя из второго закона , можно записать:

Квазиупругая сила- сила, не являющаяся по своей природе упругой и подчиняющаяся закону F=-kx

 Приведите примеры колебательных систем и укажите силы, выполняющие в них роль квазиупругой силы.

1.14.

Физический маятник.

Физический маятник - твёрдое тело способное совершать колебания относительно оси, не совпадающей с центром масс.

Используя основной закон динамики вращательного движения, покажите, что при малых углах отклонения он совершает гармонические колебания.

При небольших углах отклонения α (рис. 7.4) физический маятник так же совершает гармонические колебания. Будем считать, что вес физического маятника приложен к его центру тяжести в точке С. Силой, которая возвращает маятник в положение равновесия, в данном случае будет составляющая силы тяжести – сила F.

Знак минус в правой части означает то, что сила F направлена в сторону уменьшения угла α. С учетом малости угла α

Для вывода закона движения физического маятникА используем основное уравнение динамики вращательного движения

. Момент силы: определить в явном виде нельзя. С учетом всех величин, входящих в исходное дифференциальное уравнение колебаний физического маятника имеет вид:

 

Решение этого уравнения

 


Приведенная длина и период колебаний физического маятника.

Определим длину l математического маятника, при которой период его колебаний равен периоду колебаний физического маятника, т.е. или

.
Из этого соотношения определяем

Данная формула определяет приведенную длину физического маятника, т.е. длину такого математического маятника, период колебаний которого равен периоду колебаний данного физического маятника.


1.15.

Кинетическая, потенциальная и механическая энергии гармонически колеблющегося тела. Их формулы.


 

Величину полной механической энергии Е можно рассчитать как сумму величин кинетической и потенциальной энергий.

 

2. Электричество и магнетизм

2.1.

Дата: 2019-07-24, просмотров: 244.