Головна

Перетворення енергії при механічних коливаннях. Вільні і вимушені коливання. Резонанс.

  1. B) зміна середньої щільності потоку енергії, обумовлене суперпозицією електромагнітних хвиль.
  2. Абсолютна температура. Температура - міра середньої кінетичної енергії молекул. Зв'язок між температурою і енергією, середня квадратична швидкість (визначення).
  3. Аварійні режими в енергосистемах передачі і розподілу електричної енергії.
  4. Адачі на застосування закону збереження енергії.
  5. Баланс енергії в свердловині
  6. Баланс енергії ВР під час вибуху
  7. БІЛЕТ5 Перетворення енергії при механічних коливаннях. Вільні і вимушені коливання. Резонанс.

Механічними коливаннями називають руху тіла, що повторюються точно або приблизно через однакові проміжки часу. Основними характеристиками механічних коливань є: зміщення, амплітуда, частота, період. Зсув - це відхилення тіла від положення рівноваги. Амплітуда - модуль максимального відхилення від положення рівноваги. Частота - число повних коливань, що здійснюються в одиницю часу. Період - час одного повного коливання, т. Е. Мінімальний проміжок часу, через який відбувається повторення процесу. Період і частота зв'язані співвідношенням: v = 1 / Т.

 Найпростіший вид коливального руху - гармонійні коливання, при яких коливається величина змінюється з часом за законом синуса або косинуса (рис. 9).

 Вільними називають коливання, які відбуваються за рахунок спочатку повідомленої енергії при подальшому відсутності зовнішніх впливів на систему, що здійснює коливання. Наприклад, коливання вантажу на нитки (рис. 10).

 Розглянемо процес перетворення енергії на прикладі коливань вантажу на нитки (див. Рис. 10).

 При відхиленні маятника від положення рівноваги він піднімається на висоту h щодо нульового рівня, отже, в точці А маятник







 володіє потенційною енергією mgh. При русі до положення рівноваги, до точки О, зменшується висота до нуля, а швидкість вантажу збільшується, і в точці О вся потенційна енергія mgh перетвориться в кінетичну енергію mv ^ 2/2. У положенні рівноваги кінетична енергія має максимальне значення, а потенційна енергія мінімальна. Після проходження положення рівноваги відбувається перетворення кінетичної енергії в потенційну, швидкість маятника зменшується і при максимальному відхиленні від положення рівноваги стає рівною нулю. При коливальному русі завжди відбуваються періодичні перетворення його кінетичної і потенційної енергії.

 При вільних механічних коливаннях неминуче відбувається втрата енергії на подолання сил опору. Якщо коливання відбуваються під дією періодичної зовнішньої сили, то такі коливання називають вимушеними. Наприклад, батьки розгойдують дитини на гойдалці, поршень рухається в циліндрі двигуна автомобіля, коливаються ніж електробритви і голка швейної машини. Характер змушених коливань залежить від характеру дії зовнішньої сили, від її величини, напряму, частоти дії і не залежить від розмірів і властивостей коливається тіла. Наприклад, фундамент мотора, на якому він закріплений, здійснює вимушені коливання з частотою, яка визначається тільки числом оборотів мотора, і не залежить від розмірів фундаменту.



 При збігу частоти зовнішньої сили і частоти власних коливань тіла амплітуда вимушених коливань різко зростає. Таке явище називають механічним резонансом. Графічно залежність амплітуди вимушених коливань від частоти дії зовнішньої сили показана на малюнку 11.

 Явище резонансу може бути причиною руйнування машин, будівель, мостів, якщо власні їх частоти збігаються з частотою періодично діючої сили. Тому, наприклад, двигуни в автомобілях встановлюють на спеціальних амортизаторах, а військовим підрозділам при русі по мосту забороняється йти «в ногу».

 При відсутності тертя амплітуда вимушених коливань при резонансі повинна зростати з часом необмежено. У реальних системах амплітуда в сталому режимі резонансу визначається умовою втрат енергії протягом періоду і роботи зовнішньої сили за той же час. Чим менше тертя, тим більше амплітуда при резонансі.

Закон всесвітнього тяготіння. Сила тяжіння. Вага тіла. Невагомість. | Дослідне обгрунтування основних положень молекулярно-кінетичної теорії (МКТ) будови речовини. Маса і розмір молекул. Постійна Авогадро.


Завдання на застосування закону збереження масового числа і електричного заряду. | Взаємодія тіл. Сила. Другий закон Ньютона. | Імпульс тіла. Закон збереження імпульсу. Прояв закону збереження імпульсу в природі і його використання в техніці. | Ідеальний газ. Основне рівняння МКТ ідеального газу. Температура та її вимірювання. Абсолютна температура. | Рівняння стану ідеального газу. (Рівняння Менделєєва-Клапейрона.) Ізопроцесси. | Випаровування і конденсація. Насичені і ненасичені пари. Вологість повітря. Вимірювання вологості повітря. | Кристалічні і аморфні тіла. Пружні і пластичні деформації твердих тіл. | Робота в термодинаміці. Внутрішня енергія. Перший закон термодинаміки. Застосування першого закону до ізопроцессам. Адіабатний процес. | Взаємодія заряджених тіл. Закон Кулона. Закон збереження електричного заряду. | Конденсатори. Електроємність конденсатора. Застосування конденсаторів. |

© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати