Лекція з дисципліни: «фізика» icon

Лекція з дисципліни: «фізика»




Скачати 51.41 Kb.
НазваЛекція з дисципліни: «фізика»
Дата конвертації28.04.2013
Розмір51.41 Kb.
ТипЛекція


Івано-Франківський фінансово-комерційний кооперативний

коледж ім. С. Граната


ЛЕКЦІЯ

з дисципліни:

«фізика»


на тему:

Механічні коливання і хвилі.


Всі спеціальності відділення загальноосвітніх дисциплін

Викладач: Криска І.М.


Розглянуто на засіданні циклової комісії

Загальноосвітніх дисциплін

Протокол №___ від ________

Голова циклової комісії

________________ О.В. Рябініна


Івано-Франківськ 2011


^ НАВЧАЛЬНО-МЕТОДИЧНА КАРТА ЛЕКЦІЙНОГО ЗАНЯТТЯ №27.


Тема: Механічні коливання і хвилі.

Кількість годин: 2

Вид заняття: Лекція

Мета заняття:

- навчальна: ознайомлення студентів з поняттям коливань .

- виховна: формування у студентів загального розвитку майбутнього фахівця.

^ Міжпредметні зв’язки: Математика, хімія.

Матеріально-технічне забезпечення заняття: Мультимедійний проектор, програмне забезпечення,бібліотека електронних наочностей.

^ Організація заняття: Вітання, перевірка явки студентів і готовність

аудиторії до заняття

Мотивація: Показати необхідність вивчення теми, та застосування знань у повсякденному житті.

ПЛАН


  1. Коливальний рух. Умови виникнення коливань

  2. Рівняння руху тіла, яке коливається під дією сил пружності і тяжіння


Активізація розумових здібностей: постановка проблемних питань.


Домашнє завдання: Вивчити тему. Розв’язати задачу.


Література:

1.Гончаренко С.У. Фізика 10-11 класи шкіл гуманітарного профілю. – К.: освіта, 1996

2.Дущенко В.П., Кучерук І.М. Загальна фізика. Фізичні основи механіки. Молекулярна фізика і термодинаміка. Навчальний посібник для студентів фізико-математичних факультетів педагогічних інститутів. – К.: Вища школа, 1993

3.Кучерук І.М., Горбачук І.Т. Загальна фізика. Електрика і магнетизм. Навчальний посібник для студентів фізико-математичних факультетів педагогічних інститутів. – К.: Вища школа, 1993

4. Жданов Л.С., Жданов Г.Л. Фізика. Підручник для середніх спеціальних навчальних закладів. – К.


Викладач: Криска І.М.____


1. Коливальний рух. Умови виникнення коливань

У техніці й повсякденному житті ми на кожному кроці стикаємося з коливальними рухами: коливаються мости під дією потягів і машин, які по них рухаються погойдуються гілки дерев під дією вітру, коливається атом у кристалічній решітці тощо.

Важлива особливість коливальних рухів — їх періодичність, тобто точна або наближена повторюваність руху тіл через рівні інтервали часу. Мінімальний інтервал часу, через який відбувається повторення руху тіла, називають періодом коливань Т. Кількість коливань, здійснених за одиницю часу, називають частотою коливань v. Частота — величина, обернена до періоду: v=. У фізиці і техніці широко використовується поняття колової (циклічної частоти, що визначає кількість коливань, які відбуваються за 2 секунд. Зв'язок між циклічною частотою , частотою v та періодом коливань визначається за формулою:



Пристрої, в яких можуть здійснюватися коливання, називають коливальними системами. Будь-яка коливальна система має положення рівноваги. Сама по собі система не може вийти з положення рівноваги; для цього необхідний вплив зовнішньої сили.

У коливальній системі, виведеній з положення рівноваги і залишеній саму собі, під дією внутрішніх сил виникають вільні коливання. Після виведення такої системи з положення рівноваги виникають умови, за яких тіла коливаються без впливу зовнішніх періодично змінних сил.

Коливання під дією зовнішніх сил, які періодично змінюються, називають вимушеними коливаннями.

Умови виникнення вільних механічних коливань:

  • сили, які діють на тіло, або хоча б одна з них, мають залежати від координат. В одному певному положенні тіла у просторі, яке називають положенням рівноваги, рівнодійна всіх сил, що діють на тіло, має дорівнювати нулю. Якщо тіло вивести з положення рівноваги, рівнодійна всіх сил не повинна дорівнювати нулю і бути напрямленою до положення рівноваги;

  • сили тертя в коливальній системі мають бути мізерно малими.


^ 2. Рівняння руху тіла, яке коливається

під дією сил пружності і тяжіння

Розглянемо рівняння руху для пружинного маятника (мал. 2.1). Рух кульки маятника здійснюється під дією сили пружності F пружини. Ця сила завжди пропорційна зміщенню кульки від положення рівноваги і напрямлена до нього. Зміщення х кульки відлічується від положення рівноваги, тобто напрямлене протилежно силі. Отже де k – жорсткість пружини.

Рівняння руху кульки запишеться як ,

звідких 2.1

Оскільки маса т і жорсткість к є сталими величинами, їх відношення — теж є сталою величиною. Ми дістали рівняння коливань тіла під дією сили пружності. Воно дуже просте: прискорення тіла завжди прямо пропорційне зміщенню і протилежно йому напрямлене.

Найважливішим є те, що такі самі рівняння описують вільні коливання в різних коливальних системах.



мал. 2.1



мал. 2.2


У разі відхилення маятника від положення рівноваги на маятник діє повертальна сила — тангенціальна складова Рт сили тяжіння, надаючи кульці маятника тангенціального прискорення ат. Тангенціальна складова Рт завжди напрямлена в бік, протилежний збільшенню зміщення кульки маятника. Зміщення кульки від положення рівноваги можна характеризувати кутом відхилення нитки від вертикалі і довжиною дуги s = ОА (мал. 2.2), взятої із знаком «+», якщо кулька зміщується від положення рівноваги О вправо, і зі знаком «-», якщо вона зміщується вліво. Очевидно, що

Тангенціальна складова сили тяжіння

Значення тангенціальної складової взято із знаком «-» тому, що Рт і мають протилежні знаки.

Згідно з другим законом Ньютона таТ = Рт, або т = -тg звідки . Будемо вважати, що відхилення маятника від положення рівноваги настільки малі (3—5), що синус кута можна вважати пропорційним значенню самого кута. Якщо кут вимірювати в радіанах, . Отже, .

Підставивши замість вираз , дістанемо

(2.2)

Це рівняння збігається з рівнянням руху кульки на пружині (2.1). Тут лише замість координати х стоїть довжина дуги s, а коефіцієнт пружності залежить не від жорсткості пружини і маси кульки, а від прискорення вільного падіння і довжини нитки. Однак знову прискорення (тепер тангенціальне) прямо пропорційне зміщенню (визначається дугою) кульки від положення рівноваги. Таким чином рівняння руху кульки на пружині і маятника однакові. Зміщення кульки на пружині і маятника від положень рівноваги змінюються з часом одним і тим самим законом, хоч сили, які зумовлюють коливання, мають різну фізичну природу.



Схожі:

Лекція з дисципліни: «фізика» iconЛекція з дисципліни: «фізика»
Мультимедійний проектор, програмне забезпечення,бібліотека електронних наочностей
Лекція з дисципліни: «фізика» iconЛекція з дисципліни: «фізика»
Мультимедійний проектор, програмне забезпечення,бібліотека електронних наочностей
Лекція з дисципліни: «фізика» iconЛекція з дисципліни: «фізика»
Мультимедійний проектор, програмне забезпечення,бібліотека електронних наочностей
Лекція з дисципліни: «фізика» iconЛекція з дисципліни: «фізика»
Мультимедійний проектор, програмне забезпечення,бібліотека електронних наочностей
Лекція з дисципліни: «фізика» iconЛекція з дисципліни: «фізика»
Мультимедійний проектор, програмне забезпечення,бібліотека електронних наочностей
Лекція з дисципліни: «фізика» iconЛекція з дисципліни: «фізика»
Матеріально-технічне забезпечення заняття: Мультимедійний проектор, програмне забезпечення,бібліотека електронних наочностей
Лекція з дисципліни: «фізика» iconЛекція з дисципліни: «фізика»
Матеріально-технічне забезпечення заняття: Мультимедійний проектор, програмне забезпечення,бібліотека електронних наочностей
Лекція з дисципліни: «фізика» iconЛекція з дисципліни: «фізика»
Матеріально-технічне забезпечення заняття: Мультимедійний проектор, програмне забезпечення,бібліотека електронних наочностей
Лекція з дисципліни: «фізика» iconЛекція з дисципліни: «фізика»
Матеріально-технічне забезпечення заняття: Мультимедійний проектор, програмне забезпечення,бібліотека електронних наочностей
Лекція з дисципліни: «фізика» iconЛекція з дисципліни: «фізика»
Матеріально-технічне забезпечення заняття: Мультимедійний проектор, програмне забезпечення,бібліотека електронних наочностей
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©te.zavantag.com 2000-2017
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи