Величини, що характеризують коливальні рухи

Тема: Механічні коливання і хвилі. звук

Урок 29. Величини, що характеризують коливальні рухи

Ерюткін Євген Сергійович

Давайте обговоримо кількісні характеристики коливань. Почнемо з самої очевидною характеристики, з амплітуди. Амплітуда позначається великою літерою А і вимірюється в метрах.

Визначення: амплітудою називають максимальне зміщення від положення рівноваги.

Часто амплітуду плутають з розмахом коливань. Розмах - це коли тіло вчинила коливання з однієї крайньої точки до іншої. А амплітуда - це зміщення, тобто відстань від точки рівноваги, від лінії рівноваги до крайньої точки, в яку потрапило. Крім амплітуди, існує ще одна характеристика - зміщення. Це поточний відхилення від положення рівноваги.

Мал. 1. Відмінність амплітуди від зсуву

Наступна характеристика, до якої ми переходимо, називається період коливань.

Визначення: періодом коливань називається проміжок часу, протягом якого здійснюється одне повне коливання.

Зверніть увагу, що величина «період» позначається великою літерою Т, визначається вона в такий спосіб: - період [c]. Період вимірюється в секундах. Тут ще хотілося б додати одну цікаву річ. Полягає вона в тому, що, чим більше ми беремо коливань, число коливань за більший час, тим точніше ми визначимо період коливань.

Наступна величина - це частота. Визначення: число коливань, скоєних за одиницю часу, називають частотою коливань.

- частота - [c-1] Þ [Гц]

Позначається частота грецькою буквою, яка Новомосковскется як «ню». Ми визначаємо частоту, скільки коливань відбулося за одиницю часу. Частота вимірюється величиною [c-1], або. Цю одиницю називають герц в честь німецького фізика Генріха Герца. Подивіться, не випадково ми розташували дві величини - період і частоту - поруч. Якщо ви подивіться на ці величини, ви побачите, як вони між собою пов'язані: - період [c]. - частота - [c-1] Þ [Гц]

Період і частота пов'язані через число коливань і час, протягом яких це коливання відбувається. Для кожної коливальної системи частота і період є величини постійні. Зв'язок між цими величинами досить проста:.

фаза коливань

На закінчення розглянемо ще одну характеристику коливань - фазу. Про те, що таке фаза, більш докладно ми будемо говорити в старших класах. Сьогодні ми повинні розглянути, з чим можна цю характеристику порівняти, зіставити і як її для себе визначити. Найзручніше фазу коливань зіставити зі швидкістю руху маятника.

Мал. 2. Маятники коливаються синфазно

(З однаковими фазами)

Мал. 3. Маятники роблять коливання

На нашому прикладі представлені два різних маятника. Перший маятник відхилили вліво на певний кут, другий теж відхилили вліво на певний кут, такий же як і перший. Обидва маятника будуть здійснювати абсолютно однакові коливання. В цьому випадку можна сказати наступне, що маятники здійснюють коливання з однаковою фазою, оскільки швидкості маятника однакові.

Два таких же маятника, але один відхилений вліво, а інший - вправо. У них теж однакові по модулю швидкості, а напрямок протилежне. У цьому випадку говорять, що маятники здійснюють коливання в протифазі.

Звичайно, крім коливань і тих характеристик, про які ми говорили, існують і інші не менш важливі характеристики коливального руху. Але про них ми поговоримо в старшій школі.

Список додаткової літератури: