Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Гаевой А.И. -> "Справочник по физике для поступающих в ВУЗы" -> 28

Справочник по физике для поступающих в ВУЗы - Гаевой А.И.

Гаевой А.И. Справочник по физике для поступающих в ВУЗы — Наукова думка, 1968. — 358 c.
Скачать (прямая ссылка): spravochnikpofizike1968.djvu
Предыдущая << 1 .. 22 23 24 25 26 27 < 28 > 29 30 31 32 33 34 .. 121 >> Следующая


маятника определяется его длиной = J- j/~~j,

В действительности вследствие сопротивления воздуха и трения в точке подвеса амплитуда колебаний маятника с течением времени уменьшается. Колебания, амплитуда которых с течением времени уменьшается, называются затухающими. Ояи также являются собственными, так как величины, характеризующие их, определяются свойствами самого колеблющегося тела.

ЧтобьИколебанйя маятника не затухали, надо непрерывно компенсировать энергию, которая расходуется в окружающую среду. В часовых механизмах потерянная энергия восстанавливается за счет энергии сжатой пружины Или за счет потенциальной энергии опускающейся гири.

§ 32. Вынужденные колебания. Резонанс

' Колебания тела под действием внешней, периодически-изменяющейся силы называются вынужденными колебаниями. Вынужденные колебания ярлнются незатухающими. Частота их равна частоте силы, действующей на тело.

Если на тело действуют две иди больше периодически изменяющиеся силы, то каждая из них вызывает колебание тела независимо от других в соответствии с принципом независимости действия сил. В простейшем случае, когда телэ участвует одновременно в нескольких гармонических колебаниях одного направления и периода, результирующее колебание можно определить, алгебраически складывая в в каждом месте смещения слагаемых колебаний. При этом получим гармоническое колебание такого же периода, происходящее по той же прямой. Если тело одновременно участвует в нескольких колебаниях разного периода и происходящих по разным прямым, то результирующее колебание зависит от соотношения частот, амплитуд, направлений колебаний и начальных фаз слагаемых колебаний.

Амплитуда вынужденных колебаний тела зависит от свойств колеблющегося тела-, амплитуды вынуждающей силы и от соотношения частоты вынуждающей силы и собственной частоты тела. При изменении частоты вынуждающей силы, действующей на тело, изменяется амплитуда его колебаний. С приближением частоты вынуждающей силы к частоте собственных колебаний амплитуда вынужденных колебаний возрастает, достигая максимального значения при равенстве! этих частот. В этом случае говорят, что имеет место явление резонанса. Итак, резонансом называется явление резкого возрастания
амплитуды вынужденных колебаний тела,, когда частота изменений вынуждающей силы равна частоте собственных колебаний тела.

С явлением резонанса необходимо считаться -в практической деятельности.

§ 33. Волновое движение

Если какая-либо точка упругой среды приводится в колебательное^ движение, то со временем в колебание придут и другие точки этой среды. Вследствие инерции точек среды колебательное движение последующих точек запаздывает, т. е. колебания каждой точки среды отстают по фазе от колебаний в предыдущей.

. Распространяющееся в среде периодическое возмущение называется ролной. В течение одного периода колебания волна распространяется на расстояние, называемое длиной вслны. Иначе, ' длина волны — это расстояние между ближайшими двумя точками волны, колеблющимися в одинаковой фазе.

Для волнового движения характерна периодичность во времени н пространстве. Различают волны поперечные и продольные. В поперечной волне частицы колеблются в направлениях, перпендикулярных к направлению распространения волны, а в продольных — вдоль направления распространения волны.

Поперечные волны возникают только в' твердых телах. В жидкостр и газах они не образуются, поЬкольку при изменении формы газа или

ЖИДКОСТИ упругие СИЛЫ НЄ ВОЗННКаюТ. Последнее утверждение НЄ OTHO-.

сится к поверхности жидкости, в которой могут распространяться также поперечные волны, носящие, однако, более сложный характер; в этом случае колеблющиеся частицы поверхности жидкости движутся по замкнутым круговым или эллиптическим траекториям. Продольные же волны образуются как при изменении формы тела, так и при изменении его объема, поэтому они возникают и в газах, и в жидкостях, и в твердых телах.

Волна, встречающая преграду, отражается, а переходя из одной среды в другую, — преломляется.

Если период колебания обозначить через Т, а длину водны через X, то, согласно определению, скорость ее

где V — частота колебания.

Задач а. Волна распространяется со скоростью v = 6 м/сек при частоте V = 4 Zif- Чему равна разность фаз точек волны, отстоящих друг от друга на расстояние I = 50 см?

~ 87
е ш е н и е. Длина волны X= — = -—^rj =» 1,5 ;

_6 м/а

~ 4 сек~'

При изменении расстояния между точками юлны на величину, равную длине волны К фаза ? меняется иа 2я. Отсюда следует, что изменение фазы (разность фаз) на длине / определится нз сротно-<р I шения т. е-

0,5 м " 1,5 л-

Ответ. Разность фаз составляет 120®.

§ 34. Звук

Механические колебания, распространяющиеся в упругой среде и воспринимаемые органами слуха, называются звуковыми волнами, или звуком. Раздал физики, в котором изучаются звуковые явления, называется акустикой. Колебания с частотами свыше 20 ООО гц называются ультразвуками.

Источникрм звука могут быть твердые тела, жидкости и газы.
Предыдущая << 1 .. 22 23 24 25 26 27 < 28 > 29 30 31 32 33 34 .. 121 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed