Ускорение — вторая производная координаты по времени.
Ускорение точки — это производная ее скорости по времени, или вторая производная координаты по времени.
Смещение – х .
Смещение — величина, характеризующая положение колеблющейся точки в некоторый момент времени относительно положения равновесия и измеряемая расстоянием от положения равновесия до положения точки в данный момент времени.
Основная литература по теме урока:
1) Учебник «Физика 11» Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, М. «Просвещение»
2) интернет ресурсы
Домашнее задание: изучить материал, сделать краткий конспект.
Задание скидывать в группу
26 гр. https://vk.com/club194179937
ФИЗИКА, ГРУППА № 26, 05.11.2020 г.
Занятие № 22
Тема: Фаза колебаний.
Цель : рассмотреть фазу гармонических колебаний, сдвиг фаз .
План :
1. Фаза колебаний.
2. Сдвиг фаз.
Теоретический материал для самостоятельного изучения
Введем еще одну величину, характеризующую гармонические колебания, — фазу колебаний.
При заданной амплитуде колебаний координата колеблющегося тела в любой момент времени однозначно определяется аргументом косинуса или синуса: φ = ω0t.
ω0 = ω — циклическая или круговая частота колебаний.
Величину φ, стоящую под знаком функции косинуса или синуса, называют фазой колебаний, описываемой этой функцией. Выражается фаза в угловых единицах — радианах и определяет значение смещения (колеблющейся величины) в данный момент времени.
|
|
|
Фаза определяет не только значение координаты, но и значение других физических величин, например скорости и ускорения, изменяющихся также по гармоническому закону.
Поэтому можно сказать
Фаза колебаний — это аргумент периодической функции, который при заданной амплитуде колебаний определяет состояние колебательной системы в любой момент времени.
Колебания с одинаковыми амплитудами и частотами могут различаться фазами.
Так как 
, то
Отношение 
указывает, сколько периодов прошло от момента начала колебаний. Любому значению времени t, выраженному в числе периодов Т, соответствует значение фазы φ, выраженное в радианах. Так, по прошествии времени 
(четверти периода) 
по прошествии половины периода φ = π, по прошествии целого периода φ = 2π и т. д.
Можно изобразить на графике зависимость координаты колеблющейся точки не от времени, а от фазы. На рисунке 3.7 показана косинусоида.
Синус отличается от косинуса сдвигом аргумента на 
, что соответствует, как видно из уравнения (3.21), промежутку времени, равному четверти периода:
|
|
|
Поэтому вместо формулы х = хm cos ω0t можно для описания гармонических колебаний использовать формулу
Но при этом начальная фаза, т. е. значение фазы в момент времени t = 0, равна не нулю, а .
Но если бы мы возбудили колебания покоящегося тела кратковременным толчком, то координата тела в начальный момент была бы равна нулю, и изменения координаты со временем было бы удобнее описывать с помощью синуса, т. е. формулой
х = хm sin ω0t, (3.24)
так как при этом начальная фаза равна нулю.
Если в начальный момент времени (при t — 0) фаза колебаний равна φ, то уравнение колебаний можно записать в виде
х = хm sin (ω0t + φ).
Сдвиг фаз. Колебания, описываемые формулами (3.23) и (3.24), отличаются друг от друга только фазами. Разность фаз, или, как часто говорят, сдвиг фаз этих колебаний составляет . На рисунке 3.8 показаны графики зависимости координат от времени для двух гармонических колебаний, сдвинутых по фазе на . График 1 соответствует колебаниям, совершающимся по синусоидальному закону: х = хm sin ω0t, а график 2 — колебаниям, совершающимся по закону косинуса:
Для определения разности фаз двух колебаний надо в обоих случаях колеблющуюся величину выразить через одну и ту же тригонометрическую функцию — косинус или синус.
|
|
|
Сдвиг фаз — разность между начальными фазами двух переменных величин, изменяющихся во времени периодически с одинаковой частотой. Сдвиг фаз является величиной безразмерной и может измеряться в радианах (градусах) или долях периода.
Основная литература по теме урока:
1) Учебник «Физика 11» Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, М. «Просвещение»
2) интернет ресурсы
Домашнее задание: изучить материал, сделать краткий конспект.
Задание скидывать в группу
26 гр. https://vk.com/club194179937
Дата добавления: 2020-11-23; просмотров: 451; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!