Гармонический осциллятор - любая система, которая, будучи слегка выведена из положения равновесия, совершает устойчивые колебания

Гармонические колебания и их характеристики

Колебания называются периодическими, если значения всех физических величин, характеризующих колебательную систему и изменяющихся при её колебаниях, повторяются через равные промежутки времени.

Колебательная система – система, совершающая колебания.

Гармонические колебания – колебания, при которых колеблющаяся величина изменяется по закону синуса или косинуса. Простейший вид колебаний.

Важность рассмотрения гармонических колебаний:

§ колебания, встречающиеся в природе и технике, близки к гармоническим

§ различные периодические процессы (процессы повторяющиеся через равные промежутки времени) можно представить как наложение гармонических колебаний.

ПР. В классической физике такими системами являются

§ математический маятник в пределах малых углов отклонения,

§ груз в пределах малых амплитуд колебаний,

§ электрический контур, состоящий из линейных элементов ёмкости и индуктивности.

Гармонический осциллятор можно считать линейным, если смещение от положения равновесия прямо пропорционально возмущающей силе.

Частота колебаний гармонического осциллятора не зависит от амплитуды.

Для осциллятора выполняется принцип суперпозиции - если действуют несколько возмущающих сил, то эффект их суммарного действия может быть получен как результат сложения эффектов от действующих сил в отдельности.

Результаты полученные для гармонического колебания справедливы для гармонического осциллятора

ХАРАКТЕРИСТИКИ:

Гармонические колебания (рис.1.1.1) описываются уравнением:

(1.1.1)

где х - смещение колеблющейся величины от положения равновесия, А – амплитуда колебаний, равная величине максимального смещения, - фаза колебаний, определяющая смещение в момент времени , - начальная фаза, определяющая величину смещения в начальный момент времени, - циклическая частота колебаний.

Период - время одного полного колебания , где - число колебаний, совершенных за время .

Частота колебаний - определяет число колебаний, совершаемых в единицу времени, она связана с циклической частотой соотношением , тогда период .

Циклическая частота – число колебаний за 2p секунд.

Скорость колеблющейся матер.

,

Дата добавления: 2013-12-13