Студопедия Главная Случайная страница Задать вопрос

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Свободные колебания




Свободные колебания – колебания, протекающие в системе под действием её внутренних сил. Свободные колебания протекают около положения устойчивого равновесия системы. В реальных системах из-за действия сил сопротивления все свободные колебания являются затухающими. Если силы сопротивления велики, то свободные колебания в такой системе не возникают.

Если силы сопротивления можно считать равными нулю, то амплитуда свободных колебаний остается постоянной согласно закону сохранения полной механической энергии. В этом случае энергию колебательной системы можно рассчитать тремя способами:

1) через максимальное значение кинетической энергии;

2) через максимальное значение потенциальной энергии;

3) через сумму кинетической и потенциальной энергии в любой момент времени.

Рассмотрим две простейшие механические колебательные системы, в которых возможны свободные колебания.

Математический маятник – материальная точка на невесомой нерастяжимой нити в поле тяжести. Период колебаний математического маятника для небольшого угла отклонения от положения равновесия определяется по формуле:

где l – длина нити, g – ускорение свободного падения.

Пружинный маятник – груз, на который действует только сила упругости. Период колебаний пружинного маятника определяется по формуле:

где m – масса груза, k – жёсткость пружины.

Если на пружинный маятник действует постоянная внешняя сила, то она лишь смещает положение равновесия системы и не влияет на характеристики колебательного движения. Например: период колебаний груза на вертикальной пружине в гравитационном поле определяется по формуле пружинного маятника, так как внешняя сила – сила тяжести – постоянна.








Дата добавления: 2015-10-19; просмотров: 75. Нарушение авторских прав

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2017 год . (0.004 сек.) русская версия | украинская версия