Домашнее задание: Выполните Тестовое задание по вариантам.
16.11.2020
Класс: 11
Тема: Свободные и вынужденные колебания
Эпиграф:
“Науку все глубже постигнуть стремись.
Познанием вечного жаждой тянись.
Лишь первых познаний блеснёт тебе свет.
Узнаешь: предела для знания нет…”
Фирдоуси (персидский и таджикский поэт 940-1030 гг.)
1. Просмотрите видеоурок перейдя по ссылке - https://youtu.be/aLSPhoiH55Q
Изучите теретический материал, составьте краткий конспект
Всюду в нашей жизни мы встречаемся с колебательными движениями: периодически движутся участки сердца и легких, колеблются ветви деревьев при порыве ветра, ноги и руки при ходьбе, колеблются струны гитар, колеблется спортсмен на батуте и школьник, пытающийся подтянуться на перекладине, пульсируют звезды (будто дышат), а возможно и вся Вселенная, колеблются атомы в узлах кристаллической решетки…
Ученый Л.И. Мандельштам говорил, что если посмотреть историю физики, то можно увидеть, что главные открытия были связаны по существу с колебаниями. И нам тоже сегодня предстоят открытия
Динамику колебаний рассмотрим на двух классических примерах – на примере колебаний тела, прикреплённого к пружине, и на примере колебаний груза, подвешенного на нити
Анализ этих примеров мы будем проводить по общему плану:
1) определение колебательной системы;
2) формулировка упрощающих предположений;
3) составление уравнения движения;
4) выяснение причин колебаний;
|
|
|
5) определение периода колебания.
Пример 1. Математический маятник
1) Математический маятник – это материальная точка, подвешенная на невесомой и нерастяжимой нити, находящейся в поле тяжести Земли. Идеальный и реальный маятники.
2) Прежде, чем приступить к выводу уравнения движения математического маятника, примем два упрощающих условия:
- силы трения должны быть малы, и поэтому их можно не учитывать:
- будем рассматривать лишь малые колебания маятника с небольшим углом размаха.
3) Для установления причин свободных колебаний математического маятника рассмотрим процесс колебания более подробно
Причинами свободных колебаний математического маятника являются:
- действие на маятник силы натяжения нити и силы тяжести, препятствующей его смещению из положения равновесия и заставляющей его снова опускаться.
- инертность маятника, благодаря которой он, сохраняя свою скорость, не останавливается в положении равновесия, а продолжает движение.
5) Выводом формулы периода свободных колебаний мы займёмся на следующем уроке, а сейчас просто запишем итоговую формулу:
Галилео Галилей – великий итальянский ученый – один из создателей точного естествознания, всю свою жизнь посвятил физике и астрономии, сделав ряд важных открытий. Родился в городе Пизе, известном своей наклонной башней. Учился сначала в монастырской школе, а затем в университете. Уже в студенческие годы Галилей увлекся изучением колебаний. Он обнаружил, что колебания маятника не зависят от его массы, а определяются длиной подвеса. Сохранилось предание о том, как молодой студент медицинского факультета Галилео Галилей в одно из воскресений 1583 года с интересом следил за качанием зажженных лампад в церкви. По ударам пульса он определил время, необходимое для полного размаха лампад. С этого времени медицину ему пришлось оставить и сосредоточиться на физике.
|
|
|
Пример 2. Пружинный маятник
1) Колебательная система в этом случае представляет собой совокупность некоторого тела и прикрепленной к нему пружины. Вертикальный и горизонтальный маятники.
2) Попробуем вместе по аналогии с математическим маятником принять упрощающие предположения. Анализ свободных колебаний, совершаемых пружинным маятником, значительно упрощается, если:
- силы трения, действующие на тело, пренебрежимо малы и, поэтому их можно не учитывать;
- деформации пружины в процессе колебаний тела не велики, так что можно их считать упругими и пользоваться законом Гука.
|
|
|
3) Предлагаю получить уравнение свободных колебаний учащегося. Получим уравнение движения пружинного маятника.
- запишем второй закон Ньютона в векторном виде и в проекциях на ось ОХ:
ma = F(упр)
ma = -kx
a = -kx/m – это уравнение называют уравнением свободных колебаний пружинного маятника.
4) Для установления причин свободных колебаний пружинного маятника, рассмотрим процесс более подробно. Таким образом, колебания пружинного маятника имеют следующие причины:
- действие на тело силы упругости, пропорциональной смещению тела от положения равновесия и направленной к этому положению;
- инертность колеблющегося тела, благодаря которой оно не останавливается в положении равновесия, а продолжает двигаться в прежнем направлении.
5) Запишем формулу периода свободных колебаний пружинного маятника
T = 2π√m/k
Христиан Гюйгенс – голландский физик, математик, механик и астроном. Родился в Гааге. Обучался в Лейденском университете юридическим наукам, но не прекращал занятия математикой. Опираясь на исследования Галилея, он решил ряд задач механики. В 1656 году в возрасте 27 лет им были сконструированы первые маятниковые часы со спусковым механизмом. Создание часов, измеряющих время с невиданной для той поры точностью, имело далеко идущие последствия для развития физического эксперимента и практической деятельности человека. До этого ведь время измеряли по истечению воды, горению факела или свечи. Созданная Гюйгенсом к 1673 году теория колебаний явилась одним из оснований для понимания потом природы света.
|
|
|
Домашнее задание: Выполните Тестовое задание по вариантам.
Дата добавления: 2020-12-12; просмотров: 57; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!