ЗОВНІШНЄ НЕЗАЛЕЖНЕ ОЦІНЮВАННЯ 2018 - ФІЗИКА КОМПЛЕКСНЕ ВИДАННЯ

Частина I НАВЧАЛЬНИЙ ДОВІДНИК — З ПРИКЛАДАМИ ТА ЗАВДАННЯМИ

КОЛИВАННЯ І ХВИЛІ. ОПТИКА

1. МЕХАНІЧНІ КОЛИВАННЯ І ХВИЛІ

1.1. ОСНОВНІ ПОНЯТТЯ

1.1.1. ВИДИ КОЛИВАНЬ ТА УМОВИ ЇХ ВИНИКНЕННЯ

Коливання — рухи або зміни стану, які точно чи приблизно повторюються з часом.

За природою коливання бувають механічні та електромагнітні. Механічні коливання (коливальний рух) здійснюють маятники годинників, мембрани телефонів, струни гітари та ін. Електромагнітні коливання виникають, зокрема, у коливальному контурі, генераторах змінного струму.

За умовами існування коливання поділяють на вільні, вимушені й автоколивання.

Вимушені коливання — коливання, які відбуваються під дією зовнішньої сили, що періодично змінюється (коливання швацької голки, поршня у двигуні автомобіля, змінний струм тощо).

♦ Коли зовнішня сила зникає, вимушені коливання припиняються.

Вільні коливання — коливання, які відбуваються під дією внутрішніх сил системи й виникають після того, як систему виведено з положення рівноваги й надано самій собі (коливання тіла на пружині, листя на дереві, струни, електромагнітні коливання у коливальному контурі тощо).

♦ Умови виникнення вільних коливань:

1) коливальній системі має бути передано надлишкову енергію;

2) втрати енергії під час коливань мають бути незначними, інакше вони швидко затухнуть або навіть не виникнуть.

Автоколивання — незатухаючі коливання, які відбуваються внаслідок здатності системи самостійно регулювати надходження енергії від постійного джерела (коливання маятника годинника, електромагнітні коливання у генераторі незатухаючих електромагнітних коливань).

Незатухаючі коливання — коливання, амплітуда яких із часом не зменшується.

Затухаючі коливання — коливання, амплітуда яких із часом зменшується і через деякий час коливання припиняються (рис. 1.1).

Рис. 1.1

♦ У будь-якій реальній коливальній системі завжди є втрати енергії, тому вільні коливання завжди є затухаючими.

Періодичні коливання — коливання, які повторюються через однакові інтервали часу.

1.1.2. ФІЗИЧНІ ВЕЛИЧИНИ, ЯКІ ХАРАКТЕРИЗУЮТЬ ПЕРІОДИЧНІ КОЛИВАННЯ

Період коливань Т — фізична величина, що дорівнює інтервалу часу, за який здійснюється одне повне коливання (рис. 1.2, а, б).

Рис. 1.2

Т = ,

де І — час коливань, N— кількість повних коливань за цей час.

♦ Одиниця періоду коливань у СІ — секунда:

[Т] = с.

Частота коливань v — фізична величина, яка кількісно дорівнює числу повних коливань, що здійснює тіло за одиницю часу:

v = .

♦ Одиниця частоти коливань у СІ — герц (Гц):

[v] = = Гц.

♦ Частота коливань обернено пропорційна періоду коливань:

v = .

Циклічна частота — фізична величина, яка кількісно дорівнює числу повних коливань за 2 секунд:

= 2v = .

♦ Одиниця циклічної частоти в СІ — секунда в мінус першому степені:

[] = с-1.

Амплітуда коливань А — максимальне значення коливальної величини (наприклад, максимальне відхилення від положення рівноваги А = хmах).

♦ Під час механічних коливань за одне повне коливання тіло проходить шлях, що дорівнює чотирьом амплітудам (див. рис. 1.2).






Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити

Віртуальна читальня освітніх матеріалів для студентів, вчителів, учнів та батьків.

Наш сайт не претендує на авторство розміщених матеріалів. Ми тільки конвертуємо у зручний формат матеріали з мережі Інтернет які знаходяться у відкритому доступі та надіслані нашими відвідувачами.

Всі матеріали на сайті доступні за ліцензією Creative Commons Attribution-Sharealike 3.0 Unported CC BY-SA 3.0 та GNU Free Documentation License (GFDL)

Якщо ви являєтесь володарем авторського права на будь-який розміщений у нас матеріал і маєте намір видалити його зверніться для узгодження до адміністратора сайту.

Дозволяється копіювати матеріали з обов'язковим гіпертекстовим посиланням на сайт, будьте вдячними ми приклали багато зусиль щоб привести інформацію у зручний вигляд.

© 2007-2019 Всі права на дизайн сайту належать С.Є.А.