Презентация по физике "Динамика периодического движения"

• 1 слайд

  Динамика периодического движения
  Презентация
  Печеркиной С.В. – учителя физики первой кв. категории г.Богданович Свердловской обл.
  

• 2 слайд

  Движение тел в гравитационном поле
  Движение тел по замкнутым орбитам в гравитационном поле Земли является периодическим.
  

• 3 слайд

  Первая космическая скорость
  ПКС – минимальная скорость, которую надо сообщить телу у поверхности Земли для выведения его на круговую орбиту вокруг Земли. V = 7,9 км/с
  

• 4 слайд

  Вторая космическая скорость
  ВКС – минимальная скорость, которую надо сообщить телу у поверхности Земли для того, чтобы оно преодолело гравитационное притяжение Земли:
  V = 11,2 км/с
  

• 5 слайд

  Форма траектории в зависимости от начальной скорости с поверхности Земли:
  

• 6 слайд

  Свободные (собственные) колебания
  Это колебания, происходящие под действием внутренних сил в системе, выведенной из положения равновесия и предоставленной самой себе.
  

• 7 слайд

  Необходимые условия для возникновения свободных колебаний:
  Наличие энергии, избыточной по сравнению с энергией системы в положении устойчивого равновесия;
  Наличие инертности;
  Работа силы трения в системе должна быть значительно меньше избыточной энергии.
  В отсутствии этих условий колебания быстро затухают или не возникают вообще.
  

• 8 слайд

  Основные характеристики колебаний:
  Циклическая частота собственных гармонических колебаний пружинного маятника – wo=√k/m, где k – жесткость пружины, m- масса маятника;
  Период свободных колебаний пружинного маятника – T = 2Π√m/k;
  Амплитуда колебаний – максимальное отклонение колеблющейся величины от положения равновесия.
  
  

• 9 слайд

  Полная механическая энергия
  Полная механическая энергия гармонических колебаний пропорциональна квадрату их амплитуды – Е = k*A2/2
  C ростом энергии колебаний возрастает их амплитуда.
  Чем жестче пружина (чем больше k), тем меньше амплитуда колебаний.
  

• 10 слайд

  Затухающие колебания
  Затухающие колебания – колебания, амплитуда которых уменьшается с течением времени;
  Затухание колебаний обусловлено потерей энергии системы;
  Свободные колебаний реальных систем всегда затухают;
  Затухание свободных механических колебаний вызывается главным образом трением и возбуждением в окружающей среде упругих волн.
  

• 11 слайд

  Вынужденные колебания
  Вынужденные колебания – колебания, происходящие под действием периодической внешней силы (вынуждающей или возмущающей);
  Вынужденные колебания могут возникать как в колебательных системах, т.е. системах, имеющих положение устойчивого равновесия, так и в системах, не обладающих этим свойством;
  Например: раскачивания боксерской груши при периодических ударах в неё, движение иглы швейной машины.
  
  

• 12 слайд

  Виды равновесия
  Устойчивое, если малое внешнее воздействие на систему вызывает малое изменение её состояния (маятник часов, жидкость в U – образной трубке, ареометр в жидкости, дома, мосты, камертон);
  Неустойчивое, если система при сколь угодно малом внешнем воздействии выходит из этого состояния и больше не возвращается в него;
  Безразличное, если система находится под действием внешней периодической силы (поршень в цилиндре ДВС или паровой машины).
  

• 13 слайд

  Резонанс
  Резонанс – от лат. Resono – откликаюсь;
  Резонанс – явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний при совпадении частоты внешней силы с частотой собственных колебаний системы;
  При резонансе внешняя сила действует синхронно со свободными колебаниями системы;
  Резонансная кривая – график зависимости амплитуды вынужденных колебаний системы от частоты изменения внешней силы.
  

• 14 слайд

  Применение резонанса
  В вибромашинах в горнодобывающей промышленности;
  При разработке мёрзлого грунта;
  В средствах связи;
  Исследованиях Вселенной;
  Авиации (флаттер – резонансное возрастание колебаний крыльев под действием турбулентных воздушных потоков).
  

• 15 слайд

• 16 слайд

  Вопросы для закрепления:
  Что называют ПКС и ВКС? Каковы их величины?
  Какие колебания называют свободными? Приведите примеры.
  Перечислите основные характеристики периодического движения.
  Какие колебания называют свободными? Приведите примеры.
  Какие колебания называют затухающими? Приведите примеры.
  Почему в механических часах используется заводная пружина?
  Перечислите виды механического равновесия. Приведите примеры.
  Что такое резонанс? Как можно избежать нежелательного резонанса?