32756

Уравнение вынужденных колебаний и его решение. Векторная диаграмма. Амплитуда и фаза вынужденных колебаний

Доклад

Физика

Уравнение вынужденных колебаний и его решение. Амплитуда и фаза вынужденных колебаний. Перейдем теперь к pассмотpению колебаний в системе на которую действует переменная во времени внешняя сила Ft. Такие колебания называют вынужденными в отличие от свободных колебаний pассмотpенных ранее.

Русский

2013-09-05

60 KB

13 чел.

31. Уравнение вынужденных колебаний и его решение. Векторная диаграмма. Амплитуда и фаза вынужденных колебаний.

Перейдем теперь к pассмотpению колебаний в системе, на которую действует переменная во времени внешняя сила F(t). Такие колебания называют вынужденными, в отличие от свободных колебаний, pассмотpенных ранее.

Уравнение вынужденных колебаний имеет вид

(1)

где F(t) есть внешняя сила. Уравнение движения можно переписать в виде

(2)

где мы снова ввели частоту свободных колебаний .

Векторная диаграмма — графическое изображение значений периодически изменяющихся величин и соотношений между ними при помощи направленных отрезков — векторов. Векторная диаграмма широко применяются в электротехнике, акустике и оптике.

Простые гармонические функции одного периода могут быть представлены графически в виде проекции на ось ординат Оу векторов, вращающихся с постоянной угловой скоростью ω. Длина векторов соответствует амплитудам колебаний.

Сумма или разность двух и более колебаний на векторной диаграмме обозначается как геометрическая сумма или разность векторов составляющих колебаний, полученная по правилу параллелограмма, а мгновенное значение искомой величины определяется проекцией вектора суммы на ось Оу.

Воспользовавшись методом векторных диаграмм, получим, что уравнение обращается в тождество только для определенных значений A и f.

A = (F0/m)/((w02 - w2)2 + 4d2·w2)1/2 

Амплитуда вынужденных колебаний пропорциональна амплитуде вынуждающей силы и существенно зависит от соотношения между частотой вынуждающей силы и собственной частотой.

Величину сдвига фаз между смещением и вынуждающей силой будет равна:

tg f = - 2d·w/(w02 - w2)

Обратите внимание, что смещение отстает по фазе от вынуждающей силы.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

78585. Сонце сходить – усе оживає. Сонце заходить усе завмирає 161.5 KB
  Мета. Формувати в учнів уявлення про сонце залежність існування живої природи від сонячного світла і тепла навчити встановлювати зв’язки між живою та не живою природою; виховувати повагу до традицій українського народу вшановувати Сонце.
78586. Комахи в нашому житті 330 KB
  Мета: уточнити уявлення учнів про комах, поширити знання про цих тварин, учити називати істотні ознаки комах, їх будову; розвивати мовленнєві навички, мислення, увагу, спостережливість; виховувати бережливе ставлення до тварин, любов до природи.
78587. Як доглядати за кімнатними рослинами? 52.5 KB
  Мета: формувати уявлення про кімнатні рослини, про залежність від їх потреб в освітленні, поливі, освітленні, пересадці. Розвивати практичні уміння і навички доглядати за кімнатними рослинами (розташування в приміщенні, поливі, розпушуванні ґрунту, пересадка, розмноження).
78588. Осінь. Рослини восени. Як тварини готуються до зими 72.5 KB
  Обладнання: таблиці ілюстрації осінь у парку у лісі на городі осінні листочки костюми Осені білочки їжачка корони місяців овочі та фрукти – дари осені малюнки дітей. Під слова вчителя виходить дівчина Осінь розтрушує листочки Осінь хазяйнує скрізь куди не поглянь.
78589. Тварини взимку. Як зимують птахи? 121 KB
  Мета: формувати уявлення про світ птахів; вчити дітей здійснювати проектну діяльність на основі колективно вироблених завдань; розвивати творчий підхід до розв’язання поставленої проблеми усне мовлення громадську та соціальну компетентності; виховувати любов до птахів прагнення не тільки спостерігати...
78590. ВОДОЁМЫ. РОДНИК 55 KB
  Формировать первичные знания, развивать стремление больше знать; ознакомив с литературой, вызвать желание больше читать, Заранее планируя свой выбор; учить умение высказывать свою точку зрения, опираясь на знания и опыт; воспитывать бережное отношение к водоемам, экономное использование пресной воды.
78591. Рідний край, де ми живемо, Україною зовемо 78 KB
  Обладнання: карта України державні символи України картки для роботи в парах зошит Я і Україна кросворд ілюстрації з краєвидами Києва різнокольорові паперові квітки недомальовані смайлики. Люби шануй оберігай Усе що зветься Україна.
78592. Зовнішня будова рослин. Рослини - живі організми. Рослини - джерело поживних речовин і кисню на Землі 97.5 KB
  Поглибити поняття органів рослин; сформувати уявлення про значення кожного органу (кореня, стебла, листків, квіток, плодів з насінням) для рослини, про особливості живлення і дихання рослин; уміння розрізняти органи рослин, називати їх; розвиток пізнавальних інтересів учнів...
78593. Кругообіг води в природі. Вода має бути чистою 155 KB
  Продовжити формувати поняття вода уявлення про умови перетворення води з одного стану в інший про кругообіг води в природі про необхідність бережного використання її. Обладнання: склянки з водою кусочки льоду скляна пляшка з замороженою водою; таблиця Кругообіг води в природі...