Урок: 58 (72) Механічні коливання. Гармонічні коливання. Рівняння гармонічних коливань.

Фізичні процеси різної фізичної природи, в яких зміна фізичних величин періодично повторюється з плином часу, називають коливаннями.

Систему тіл, що взаємодіють, в якій можуть виникати коливання, називають коливальною системою.

Коливання, які виникають у коливальній системі під впливом внутрішніх сил, називають вільними коливаннями.

Коливання, що виникають під впливом зовнішніх періодично змінних сил, називають вимушеними коливаннями.

Багато коливань, що мають різну фізичну природу, відбуваються за однаковими законами. З великої кількості різних коливань у природі і техніці особливо часто зустрічаються гармонічні коливання.

Гармонічними називають коливання, що відбуваються за законом косинуса або синуса:

або

де х – коливна величина;

t – час; ω – циклічна частота. Аргумент синуса або косинуса гармонічних коливань називають фазою коливань і позначають літерою «фі» :

Фазу коливань

у початковій момент часу називають початковою фазою. Початкова фаза визначає значення коливної величини в початковий момент часу t = 0.

Циклічна частота ω показує, яка кількість коливань у системі відбувається за 2π с.

Якщо на момент початку коливань коливна величина має максимальне значення, то її залежність від часу описується ззакон законом косинуса

або синуса

Проміжок часу, через який повторюється коливання, називають періодом Т. У системі СІ період коливань вимірюється в секундах, [Т] = 1с. Період коливань можна обчислити за формулою:

де t – час здійснення коливальною системою N коливань.

Кількість коливань, що здійснює система за одиницю часу, називають частотою і позначають літерою ν («ню»).

Показує, кількість коливань, що здійснюється в системі за одиницю часу:

і вимірюється в герцах (Гц).

Домашнє завдання:

1.Вивчити матеріал до § 16 с. 116 - с.118 підручник Фізика і астрономія (рівень стандарту, за навчальною програмою авторського колективу під керівництвом Ляшенка О.І.) 11 клас авт. Головко М.В.,Крячко І.П., Мельник Ю.С., Непорожня Л.В., Сіпій В.В.

2.Дати відповіді на запитання:

1) Які коливання називають гармонічними?

2) Що називають періодом коливань?

3) Що називають частотою коливань?

4) Що називають фазою коливань?

5) Що називають початковою фазою коливань?

6) Що називають амплітудою коливань?

7) Який зв`язок циклічної частоти з періодом коливань; з частотою коливань?

Підручник