Главная > Физика > Физика для средних специальных учебных заведений
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

§ 24.4. Параметры колебательного движения.

Существуют характерные количественные признаки колебательного движения, которые позволяют отличить его от других колебаний и при известных условиях сохраняют свои числовые значения. Их называют параметрами колебательного движения.

Первым таким признаком колебательного движения является его периодичность. Величину Т, характеризующую периодичность колебательного движения, называют периодом колебания. Период колебания измеряют временем, затраченным на одно полное колебание, и выражают в секундах.

Рис. 24.2.

Другим характерным признаком колебания является его частота (быстрота повторяемости), обозначаемая (греч. «ню»). Величину характеризующую скорость повторяемости колебательного движения, называют частотой колебаний. Частоту колебаний шла измеряют числом полных колебаний за единицу времени.

(Покажите, что частота выражается формулой (24.1).)

Выведем единицу частоты:

За единицу частоты колебаний принимают герц (Гц). Герцем называют такую частоту колебаний тела, при которой оно совершает одно полное колебание за одну секунду.

Третьим характерным признаком колебательного движения является его амплитуда. Амплитудой А называется величина максимального отклонения колеблющейся точки от положения ее устойчивого равновесия. На рис. 24.2 амплитуда колебания точки О равна

Итак, у колебательного движения точки имеется три параметра: период Т, частота и амплитуда А. Поскольку величины Т и связаны формулой (24.1), для описания колебательного

движения можно пользоваться любой из них (Т или и амплитудой А.

Колебания точки, которые происходят с постоянной амплитудой, называют незатухающими, а колебания с постепенно уменьшающейся амплитудой — затухающими. Вспомним, что затухающими колебаниями являются свободные колебания. Следует иметь в виду, что незатухающие колебания могут быть не только собственными. Вынужденные колебания тоже происходят с постоянной амплитудой. Поскольку сопротивление среды вызывает превращение механической энергии во внутреннюю, энергия колеблющейся точки при каждом колебании должна пополняться за счет работы периодически меняющейся внешней силы. Примером таких колебаний служат незатухающие колебания маятника в часах, где энергия маятника пополняется за счет энергии сжатой пружины. Отметим, что период вынужденных колебаний всегда совпадает с периодом изменения вынуждающей силы.

Энергия колебательного движения определяется его параметрами и массой колеблющегося тела. В теории колебаний доказывается, что избыточная энергия колеблющейся материальной точки прямо пропорциональна ее массе, квадрату амплитуды и квадрату частоты колебаний.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление