Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Сложение колебаний

Содержание

Сложение гармонических колебаний одного направления и одинаковой частоты: х1 = А1 cos (t + 1), х2 = А2 cos (t + 2). Результирующее колебание х = х1 + х2 должно быть гармони­ческим колебанием той же
Сложение колебаний Сложение гармонических колебаний одного направления и одинаковой частоты: х1 = А1 cos Сложение гармонических колебаний проведём на вектор­ной диаграмме. Результирующий вектор, определяемый по правилу параллелогра­мма, будет изображать результирующее колебание х = Амплитуда результирующего колеба­ния получается наибольшей (А = Амакс) при их синфазности, т. При разности фаз складываемых колебаний кратной нечётному числу  они оказываются в При равенстве амплитуд А1 = A2 складываемых колебаний амплитуда резуль­тирующего колебания становится БИЕНИЯх1 = А1cos (t + 1) х2 = А1cos ( + )t В результате сложения этих двух колебаний получаем х = Аcos t + Биениями называют периодические изменения амплитуды результирующего колебания от сложения двух однонаправленных колебаний Сложение перпендикулярных колебаний. Задача нахождения траектории результирующего движения заключается в исключении параметра После необходимых математических преобразований (выразить косинус суммы аргументов, найти чему равны sin Частные случаи:а)  = 0 (или   2m) - колебания по в)  = 2 - колебания по х и у фазно-ортогональны. Уравнение Фигуры Лиссажу.Частоты взаимно - перпендикулярных колебаний не одинаковы. При кратности частот траектория ЗАТУХАЮЩИЕ КОЛЕБАНИЯ Сила трения (или сопротивления)где r – коэффициент сопротивления,  – скорость движения.Запишем Решение этого уравнения имеет вид (при называется условным периодом затухающих колебаний Найдем отношение значений амплитуды затухающих колебаний в моменты времени t и t+T Натуральный логарифм отношения амплитуд, следующих друг за другом через период Т, называется Пусть N число колебаний, после которых амплитуда уменьшается в e раз. Тогда При большом коэффициенте затухания происходит не только быстрое уменьшение амплитуды, но и Для характеристики колебательной системы употребляется величина, называемая добротностью.Добротность пропорциональна количеству колебаний, совершенных Пружинный маятникКолебательный контур При малых затуханиях можно считать, что энергия в колебательной системе изменяется по Скорость убывания энергии со временем Если за период энергия мало изменяется, то При слабом затухании колебаний добротность с точностью до множителя 2 Контрольные вопросыФормулы амплитуды и начальной фазы результирующего колебания при сложении одинаково направленных
Слайды презентации

Слайд 2 Сложение гармонических колебаний одного направления и одинаковой частоты:

Сложение гармонических колебаний одного направления и одинаковой частоты: х1 = А1

х1 = А1 cos (t + 1), х2

= А2 cos (t + 2).

Результирующее колебание х = х1 + х2 должно быть гармони­ческим колебанием той же частоты , что и складываемые колебания, то есть х = А cos (t + ). Задача заключается в нахождении амплитуды А и начальной фазы  результи­рующего колебания.


Слайд 3 Сложение гармонических колебаний проведём на вектор­ной диаграмме.

Сложение гармонических колебаний проведём на вектор­ной диаграмме.

Слайд 4 Результирующий вектор, определяемый по правилу параллелогра­мма, будет изображать

Результирующий вектор, определяемый по правилу параллелогра­мма, будет изображать результирующее колебание х

результирующее колебание х = х1 + х2.
Амплитуду А резу­льтирующего

колебания определим из векторной диаграммы по тео­реме косинусов:

и начальную фазу  из


Слайд 5 Амплитуда результирующего колеба­ния получается наибольшей (А = Амакс)

Амплитуда результирующего колеба­ния получается наибольшей (А = Амакс) при их синфазности,

при их синфазности, т. е. при разности фаз кратной

чётному числу :
Амакс = А1 + А2 при 2 - 1 =  2m;

Слайд 6 При разности фаз складываемых колебаний кратной нечётному числу

При разности фаз складываемых колебаний кратной нечётному числу  они оказываются

 они оказываются в противофазе, и амплитуда результирующего колебания

получается минимальной.

Амин = А1 - А2 при 2 - 1 =  (2m + 1); m = 0, 1, 2, …


Слайд 7 При равенстве амплитуд А1 = A2 складываемых колебаний

При равенстве амплитуд А1 = A2 складываемых колебаний амплитуда резуль­тирующего колебания

амплитуда резуль­тирующего колебания становится равной нулю.

Противофазные колебания с равными

амплитудами полностью погашают друг друга.

Слайд 8 БИЕНИЯ
х1 = А1cos (t + 1)
х2 =

БИЕНИЯх1 = А1cos (t + 1) х2 = А1cos ( +

А1cos ( + )t + 2)], где  

.

Результирующий вектор с амплитудой А = А1 + A2 будет при этом пульсировать по величине (по модулю) и вращаться с переменной скоростью.


Слайд 9 В результате сложения этих двух колебаний получаем
х

В результате сложения этих двух колебаний получаем х = Аcos t

= Аcos t + Аcos ( + )t =

= 2А[cos (/2)t]cos t

Слайд 10 Биениями называют периодические изменения амплитуды результирующего колебания от

Биениями называют периодические изменения амплитуды результирующего колебания от сложения двух однонаправленных

сложения двух однонаправленных колебаний с близкими частотами:  -

частота биений.

Слайд 11 Сложение перпендикулярных колебаний.
Задача нахождения траектории результирующего движения

Сложение перпендикулярных колебаний. Задача нахождения траектории результирующего движения заключается в исключении

заключается в исключении параметра t и связывании напрямую координат

у и х.

Слайд 12 После необходимых математических преобразований (выразить косинус суммы аргументов,

После необходимых математических преобразований (выразить косинус суммы аргументов, найти чему равны

найти чему равны sin t и cos t) получаем

уравнение эллипса с произвольной ориентацией его осей относительно осей Х и У.

Слайд 13 Частные случаи:
а)  = 0 (или  

Частные случаи:а)  = 0 (или   2m) - колебания

2m) - колебания по х и у - синфазны:
б)

 =  (2m + 1) - колебания по х и у противофазны.
Траектория – прямая линия.

Слайд 14 в)  = 2 - колебания по х

в)  = 2 - колебания по х и у фазно-ортогональны.

и у фазно-ортогональны.
Уравнение траектории: х2А2 + у2/В2 =

1 - уравнение эллипса приве­дённого к осям координат.
При равенстве амплитуд складывае­мых взаимно-перпендикулярных колебаний эллипс вырождается в окружность.

Случаи  = /2 и  = - /2 отличаются направлением движения точки по эллипсу или

окружности (по или
против часовой стрелки).


Слайд 15 Фигуры Лиссажу.
Частоты взаимно - перпендикулярных колебаний не одинаковы.

Фигуры Лиссажу.Частоты взаимно - перпендикулярных колебаний не одинаковы. При кратности частот

При кратности частот траектория становится замкнутой, причём число пересечения

ею осей Х и Y повторяет соотношение частот соответствующих коле­баний.

Слайд 16 ЗАТУХАЮЩИЕ КОЛЕБАНИЯ

ЗАТУХАЮЩИЕ КОЛЕБАНИЯ

Слайд 17 Сила трения (или сопротивления)
где r – коэффициент сопротивления,

Сила трения (или сопротивления)где r – коэффициент сопротивления, – скорость движения.Запишем

– скорость движения.
Запишем второй закон Ньютона для затухающих

прямолинейных колебаний вдоль оси x:


где kx – возвращающая сила, rυx – сила трения. Разделим на массу и введем обозначения:

.

Получаем


Слайд 18 Решение этого уравнения имеет вид (при

Решение этого уравнения имеет вид (при     ):

):

где ω0

– круговая частота собственных колебаний (без затухания);
ω – круговая частота свободных затухающих колебаний.

Для колебаний под действием упругой силы

; ;


Слайд 19 называется условным периодом затухающих колебаний

называется условным периодом затухающих колебаний

Слайд 20 Найдем отношение значений амплитуды затухающих колебаний в моменты

Найдем отношение значений амплитуды затухающих колебаний в моменты времени t и

времени t и t+T :





где β –

коэффициент затухания.

.


Слайд 21 Натуральный логарифм отношения амплитуд, следующих друг за другом

Натуральный логарифм отношения амплитуд, следующих друг за другом через период Т,

через период Т, называется логарифмическим декрементом затухания

:

Время релаксации – время, в течение которого амплитуда А уменьшается в e раз.
отсюда


Слайд 22 Пусть N число колебаний, после которых амплитуда уменьшается

Пусть N число колебаний, после которых амплитуда уменьшается в e раз.

в e раз. Тогда


; ;

Итак, логарифмический декремент затухания есть физическая величина, обратная числу колебаний, по истечении которых амплитуда А уменьшается в e раз.


Слайд 23 При большом коэффициенте затухания происходит не только быстрое

При большом коэффициенте затухания происходит не только быстрое уменьшение амплитуды, но

уменьшение амплитуды, но и заметно увеличивается период колебаний. Когда

сопротивление становится равным критическому , а то круговая частота обращается в нуль ( ), а ( ), колебания прекращаются. Такой процесс называется апериодическим .

При колебаниях тело, возвращающееся в положение равновесия, имеет запас кинетической энергии. В случае апериодического движения энергия тела при возвращении в положение равновесия оказывается израсходованной на преодоление сил сопротивления, трения.


Слайд 24 Для характеристики колебательной системы употребляется величина, называемая добротностью.
Добротность

Для характеристики колебательной системы употребляется величина, называемая добротностью.Добротность пропорциональна количеству колебаний,

пропорциональна количеству колебаний, совершенных системой за время, за которое

амплитуда уменьшается в е раз ( то есть за время релаксации).

Слайд 25 Пружинный маятник
Колебательный контур

Пружинный маятникКолебательный контур

Слайд 26 При малых затуханиях можно считать, что энергия в

При малых затуханиях можно считать, что энергия в колебательной системе изменяется

колебательной системе изменяется по закону
где
- значение энергии в начальный

момент времени. Продифференцируем это выражение по времени:

Слайд 27 Скорость убывания энергии со временем
Если за период

Скорость убывания энергии со временем Если за период энергия мало изменяется,

энергия мало изменяется, то при умножении этого выражения на

T можно найти убыль энергии за период и выразить добротность через энергию.

Слайд 28 При слабом затухании колебаний добротность с точностью до

При слабом затухании колебаний добротность с точностью до множителя 2

множителя 2 равна отношению энергии, запасенной в

системе в данный момент к убыли этой энергии за один период колебаний.

  • Имя файла: slozhenie-kolebaniy.pptx
  • Количество просмотров: 138
  • Количество скачиваний: 0