При каком условии резонансные свойства системы проявляются отчетливо
Глава 3. Механические колебания
Если колебательная система находится под действием внешней периодической силы, то может наступить резонанс и связанное с ним резкое увеличение амплитуды колебаний.
Любое упругое тело, будь то мост, станина машины, ее вал, корпус корабля, представляет собой колебательную систему и характеризуется собственными частотами колебаний. При работе двигателей нередко возникают периодические усилия, связанные с движением частей двигателя (например, поршней) или с недостаточно точной центровкой их вращающихся деталей (например, валов). Если частота этих периодических усилий совпадает с частотой свободных колебаний системы, то возникает резонанс. Амплитуда колебаний может возрасти настолько, что возможна поломка машин, хотя напряжение в материале и не превышает предела прочности при статических нагрузках. Дело в том, что железо, сталь и другие материалы при переменных нагрузках со временем теряют прочность, после чего внезапно разрушаются.
Во всех этих случаях принимаются специальные меры, чтобы не допустить наступления резонанса или ослабить его действие. Для этого увеличивают трение в системе или же добиваются, чтобы собственные частоты колебаний не совпадали с частотой внешней силы. Известны случаи, когда приходилось перестраивать океанские лайнеры, чтобы уменьшить вибрацию.
При переходе через мост воинским частям запрещается идти в ногу. Строевой шаг приводит к периодическому воздействию на мост. Если случайно частота этого воздействия совпадет с собственной частотой колебаний моста, то он может разрушиться.
Мы приводили примеры вредных последствий резонанса. Но есть и полезные.
С важными применениями резонанса мы ознакомимся в дальнейшем.
Вопросы к параграфу
1. Два маятника представляют собой шарики одинакового радиуса, подвешенные на нитях равной длины. Массы шариков различны. Колебания какого из маятников прекратятся быстрее: легкого или тяжелого?
2. Приходилось ли вам наблюдать явление резонанса дома или на улице?
3. Для того чтобы удержать открытую дверь в вестибюле метро (дверь открывается в обе стороны и возвращается в положение равновесия пружинами), нужно приложить к ручке двери силу около 50 Н. Можно ли открыть дверь, приложив к ручке силу 0,005 Н? (Трением в петлях двери пренебречь.)
4. При каком условии резонансные свойства колебательной системы проявляются отчетливо?
* * *
Итак, мы ознакомились с механическими колебаниями. Обратим внимание на одну общую для всех колебаний особенность, отличающую их от других видов механического движения.
Как правило, при рассмотрении механического движения тела (например, движения космического корабля или планеты под действием сил всемирного тяготения) нужно бывает определить положение тела и его скорости в любой момент времени. Но при изучении периодических колебательных процессов особый интерес представляют общие признаки, характеризующие повторяемость в движении, а не положение и скорость колеблющегося тела в любой момент времени. Важно знать амплитуду, период и фазу колебаний, т. е. величины, характеризующие процесс в целом. При вынужденных колебаниях надо знать отношение частоты вынуждающей силы ω и частоты свободных колебаний (ω0. Именно оно определяет амплитуду и фазу колебаний.
Глава 3. Механические колебания
Если колебательная система находится под действием внешней периодической силы, то может наступить резонанс и связанное с ним резкое увеличение амплитуды колебаний.
Любое упругое тело, будь то мост, станина машины, ее вал, корпус корабля, представляет собой колебательную систему и характеризуется собственными частотами колебаний. При работе двигателей нередко возникают периодические усилия, связанные с движением частей двигателя (например, поршней) или с недостаточно точной центровкой их вращающихся деталей (например, валов). Если частота этих периодических усилий совпадает с частотой свободных колебаний системы, то возникает резонанс. Амплитуда колебаний может возрасти настолько, что возможна поломка машин, хотя напряжение в материале и не превышает предела прочности при статических нагрузках. Дело в том, что железо, сталь и другие материалы при переменных нагрузках со временем теряют прочность, после чего внезапно разрушаются.
Во всех этих случаях принимаются специальные меры, чтобы не допустить наступления резонанса или ослабить его действие. Для этого увеличивают трение в системе или же добиваются, чтобы собственные частоты колебаний не совпадали с частотой внешней силы. Известны случаи, когда приходилось перестраивать океанские лайнеры, чтобы уменьшить вибрацию.
При переходе через мост воинским частям запрещается идти в ногу. Строевой шаг приводит к периодическому воздействию на мост. Если случайно частота этого воздействия совпадет с собственной частотой колебаний моста, то он может разрушиться.
Мы приводили примеры вредных последствий резонанса. Но есть и полезные.
С важными применениями резонанса мы ознакомимся в дальнейшем.
Вопросы к параграфу
1. Два маятника представляют собой шарики одинакового радиуса, подвешенные на нитях равной длины. Массы шариков различны. Колебания какого из маятников прекратятся быстрее: легкого или тяжелого?
2. Приходилось ли вам наблюдать явление резонанса дома или на улице?
3. Для того чтобы удержать открытую дверь в вестибюле метро (дверь открывается в обе стороны и возвращается в положение равновесия пружинами), нужно приложить к ручке двери силу около 50 Н. Можно ли открыть дверь, приложив к ручке силу 0,005 Н? (Трением в петлях двери пренебречь.)
4. При каком условии резонансные свойства колебательной системы проявляются отчетливо?
* * *
Итак, мы ознакомились с механическими колебаниями. Обратим внимание на одну общую для всех колебаний особенность, отличающую их от других видов механического движения.
Как правило, при рассмотрении механического движения тела (например, движения космического корабля или планеты под действием сил всемирного тяготения) нужно бывает определить положение тела и его скорости в любой момент времени. Но при изучении периодических колебательных процессов особый интерес представляют общие признаки, характеризующие повторяемость в движении, а не положение и скорость колеблющегося тела в любой момент времени. Важно знать амплитуду, период и фазу колебаний, т. е. величины, характеризующие процесс в целом. При вынужденных колебаниях надо знать отношение частоты вынуждающей силы ω и частоты свободных колебаний (ω0. Именно оно определяет амплитуду и фазу колебаний.
Примеры решения задач
Глава 3. Механические колебания
Если колебательная система находится под действием внешней периодической силы, то может наступить резонанс и связанное с ним резкое увеличение амплитуды колебаний.
Любое упругое тело, будь то мост, станина машины, ее вал, корпус корабля, представляет собой колебательную систему и характеризуется собственными частотами колебаний. При работе двигателей нередко возникают периодические усилия, связанные с движением частей двигателя (например, поршней) или с недостаточно точной центровкой их вращающихся деталей (например, валов). Если частота этих периодических усилий совпадает с частотой свободных колебаний системы, то возникает резонанс. Амплитуда колебаний может возрасти настолько, что возможна поломка машин, хотя напряжение в материале и не превышает предела прочности при статических нагрузках. Дело в том, что железо, сталь и другие материалы при переменных нагрузках со временем теряют прочность, после чего внезапно разрушаются.
Во всех этих случаях принимаются специальные меры, чтобы не допустить наступления резонанса или ослабить его действие. Для этого увеличивают трение в системе или же добиваются, чтобы собственные частоты колебаний не совпадали с частотой внешней силы. Известны случаи, когда приходилось перестраивать океанские лайнеры, чтобы уменьшить вибрацию.
При переходе через мост воинским частям запрещается идти в ногу. Строевой шаг приводит к периодическому воздействию на мост. Если случайно частота этого воздействия совпадет с собственной частотой колебаний моста, то он может разрушиться.
Мы приводили примеры вредных последствий резонанса. Но есть и полезные.
С важными применениями резонанса мы ознакомимся в дальнейшем.
Вопросы к параграфу
1. Два маятника представляют собой шарики одинакового радиуса, подвешенные на нитях равной длины. Массы шариков различны. Колебания какого из маятников прекратятся быстрее: легкого или тяжелого?
2. Приходилось ли вам наблюдать явление резонанса дома или на улице?
3. Для того чтобы удержать открытую дверь в вестибюле метро (дверь открывается в обе стороны и возвращается в положение равновесия пружинами), нужно приложить к ручке двери силу около 50 Н. Можно ли открыть дверь, приложив к ручке силу 0,005 Н? (Трением в петлях двери пренебречь.)
4. При каком условии резонансные свойства колебательной системы проявляются отчетливо?
* * *
Итак, мы ознакомились с механическими колебаниями. Обратим внимание на одну общую для всех колебаний особенность, отличающую их от других видов механического движения.
Как правило, при рассмотрении механического движения тела (например, движения космического корабля или планеты под действием сил всемирного тяготения) нужно бывает определить положение тела и его скорости в любой момент времени. Но при изучении периодических колебательных процессов особый интерес представляют общие признаки, характеризующие повторяемость в движении, а не положение и скорость колеблющегося тела в любой момент времени. Важно знать амплитуду, период и фазу колебаний, т. е. величины, характеризующие процесс в целом. При вынужденных колебаниях надо знать отношение частоты вынуждающей силы ω и частоты свободных колебаний (ω0. Именно оно определяет амплитуду и фазу колебаний.
Гипермаркет знаний>>Физика и астрономия>>Физика 11 класс>> Воздействие резонанса и борьба с ним
§ 26 ВОЗДЕЙСТВИЕ РЕЗОНАНСА И БОРЬБА С НИМ
Если колебательная система находится под действием внешней периодической силы, то может наступить резонанс и связанное с ним резкое увеличение амплитуды колебаний.
Любое упругое тело, будь то мост, станина машины, ее вал, корпус корабля, представляет собой колебательную систему и характеризуется собственными частотами колебаний. При работе двигателей нередко возникают периодические усилия, связанные с движением частей двигателя (например, поршней) или с недостаточно точной центровкой их вращающихся деталей (например, валов). Если частота этих периодических усилий совпадает с частотой свободных колебаний системы, то возникает резонанс. Амплитуда колебаний может возрасти настолько, что возможна поломка машин, хотя напряжение в материале и не превышает предела прочности при статических нагрузках. Дело в том, что железо, сталь и другие материалы при переменных нагрузках со временем теряют прочность, после чего внезапно разрушаются.
Во всех этих случаях принимаются специальные меры, чтобы не допустить наступления резонанса или ослабить его действие. Для этого увеличивают трение в системе или же добиваются, чтобы собственные частоты колебаний не совпадали с частотой внешней силы. Известны случаи, когда приходилось перестраивать океанские лайнеры, чтобы уменьшить вибрацию.
При переходе через мост воинским частям запрещается идти в ногу. Строевой шаг приводит к периодическому воздействию на мост. Если случайно частота этого воздействия совпадет с собственной частотой колебаний моста, то он может разрушиться.
Мы приводили примеры вредных последствий резонанса. Но есть и полезные.
С важными применениями резонанса мы ознакомимся в дальнейшем.
1. Два маятника представляют собой шарики одинакового радиуса, подвешенные на нитях равной длины. Массы шариков различны. Колебания какого из маятников прекратятся быстрее: легкого или тяжелого!
2. Приходилось ли вам наблюдать явление резонанса дома или на улице!
3. Для того чтобы удержать открытую дверь в вестибюле метро (дверь открывается в обе стороны и возвращается в положение равновесия пружинами), нужно приложить к ручке двери силу около 50 Н. Можно ли открыть дверь, приложив к ручке силу 0,005 Н! (Трением в петлях двери пренебречь.)
4. При каком условии резонансные свойства колебательной системы проявляются отчетливо!
* * *
Итак, мы ознакомились с механическими колебаниями. Обратим внимание на одну общую для всех колебаний особенность, отличающую их от других видов механического движения.
Как правило, при рассмотрении механического движения тела (например, движения космического корабля или планеты под действием сил всемирного тяготения) нужно бывает определить положение тела и его скорости в любой момент времени. Но при изучении периодических колебательных процессов особый интерес представляют общие признаки, характеризующие повторяемость в движении, а не положение и скорость колеблющегося тела в любой момент времени. Важно знать амплитуду, период и фазу колебаний, т. е. величины, характеризующие процесс в целом. При вынужденных колебаниях надо знать отношение частоты вынуждающей силы ю и частоты свободных колебаний 
. Именно оно определяет амплитуду и фазу колебаний.
Мякишев Г. Я., Физика. 11 класс : учеб. для общеобразоват. учреждений : базовый и профил. уровни / Г. Я. Мякишев, Б. В. Буховцев, В. М. Чаругин; под ред. В. И. Николаева, Н. А. Парфентьевой. — 17-е изд., перераб. и доп. — М. : Просвещение, 2008. — 399 с : ил.
Видео по физике скачать, домашнее задание, учителям и школьникам на помощь онлайн
Содержание урока
конспект урока опорный каркас презентация урока акселеративные методы интерактивные технологии
Практика задачи и упражнения самопроверка практикумы, тренинги, кейсы, квесты домашние задания дискуссионные вопросы риторические вопросы от учеников
Иллюстрации аудио-, видеоклипы и мультимедиа фотографии, картинки графики, таблицы, схемы юмор, анекдоты, приколы, комиксы притчи, поговорки, кроссворды, цитаты
Дополнения рефераты статьи фишки для любознательных шпаргалки учебники основные и дополнительные словарь терминов прочие
Совершенствование учебников и уроков исправление ошибок в учебнике обновление фрагмента в учебнике элементы новаторства на уроке замена устаревших знаний новыми
Только для учителей идеальные уроки календарный план на год методические рекомендации программы обсуждения
Интегрированные уроки
Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.
Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь – Образовательный форум.
Глава 3. Механические колебания
Если колебательная система находится под действием внешней периодической силы, то может наступить резонанс и связанное с ним резкое увеличение амплитуды колебаний.
Любое упругое тело, будь то мост, станина машины, ее вал, корпус корабля, представляет собой колебательную систему и характеризуется собственными частотами колебаний. При работе двигателей нередко возникают периодические усилия, связанные с движением частей двигателя (например, поршней) или с недостаточно точной центровкой их вращающихся деталей (например, валов). Если частота этих периодических усилий совпадает с частотой свободных колебаний системы, то возникает резонанс. Амплитуда колебаний может возрасти настолько, что возможна поломка машин, хотя напряжение в материале и не превышает предела прочности при статических нагрузках. Дело в том, что железо, сталь и другие материалы при переменных нагрузках со временем теряют прочность, после чего внезапно разрушаются.
Во всех этих случаях принимаются специальные меры, чтобы не допустить наступления резонанса или ослабить его действие. Для этого увеличивают трение в системе или же добиваются, чтобы собственные частоты колебаний не совпадали с частотой внешней силы. Известны случаи, когда приходилось перестраивать океанские лайнеры, чтобы уменьшить вибрацию.
При переходе через мост воинским частям запрещается идти в ногу. Строевой шаг приводит к периодическому воздействию на мост. Если случайно частота этого воздействия совпадет с собственной частотой колебаний моста, то он может разрушиться.
Мы приводили примеры вредных последствий резонанса. Но есть и полезные.
С важными применениями резонанса мы ознакомимся в дальнейшем.
Вопросы к параграфу
1. Два маятника представляют собой шарики одинакового радиуса, подвешенные на нитях равной длины. Массы шариков различны. Колебания какого из маятников прекратятся быстрее: легкого или тяжелого?
2. Приходилось ли вам наблюдать явление резонанса дома или на улице?
3. Для того чтобы удержать открытую дверь в вестибюле метро (дверь открывается в обе стороны и возвращается в положение равновесия пружинами), нужно приложить к ручке двери силу около 50 Н. Можно ли открыть дверь, приложив к ручке силу 0,005 Н? (Трением в петлях двери пренебречь.)
4. При каком условии резонансные свойства колебательной системы проявляются отчетливо?
* * *
Итак, мы ознакомились с механическими колебаниями. Обратим внимание на одну общую для всех колебаний особенность, отличающую их от других видов механического движения.
Как правило, при рассмотрении механического движения тела (например, движения космического корабля или планеты под действием сил всемирного тяготения) нужно бывает определить положение тела и его скорости в любой момент времени. Но при изучении периодических колебательных процессов особый интерес представляют общие признаки, характеризующие повторяемость в движении, а не положение и скорость колеблющегося тела в любой момент времени. Важно знать амплитуду, период и фазу колебаний, т. е. величины, характеризующие процесс в целом. При вынужденных колебаниях надо знать отношение частоты вынуждающей силы ω и частоты свободных колебаний (ω0. Именно оно определяет амплитуду и фазу колебаний.
Примеры решения задач
| Главная » Обучение » Решение задач » |
| В категории материалов: 8965 Показано материалов: 5351-5400 |
Список учебных материалов, доступных онлайн в данной категории:
Страницы: « 1 2 … 106 107 108 109 110 … 179 180 »
6767. 36.7 Укажите основные элементы автоколебательной системы. (решение)
6766. 36.6 Как осуществляется обратная связь в генераторе на транзисторе (решение)
6765. 36.5 Какова роль транзистора в генерации автоколебаний (решение)
6764. 36.4 Как устроен транзистор (решение)
6763. 36.3 Опишите свойства p-n-перехода в полупроводниках. (решение)
6762. 36.2 В чем отличие автоколебаний от вынужденных и свободных (решение)
6761. 36.1 Что такое автоколебательная система (решение)
6760. 35.3 При каком условии резонансные свойства контура выражены наиболее отчетливо (решение)
6759. 35.2 Чему равна разность фаз между колебаниями силы тока и напряжения при резонансе (решение)
6758. 35.1 Может ли амплитуда силы тока при резонансе превысить силу постоянного тока в цепи с таким же активным сопротивлением и постоянным напряжением, равным амплитуде переменного напряжения (решение)
6757. 34.2 Почему ЭДС самоиндукции и напряжение на катушке имеют противоположные знаки (решение)
6756. 34.1 Как связаны между собой действующие значения силы тока и напряжения на катушке индуктивности, активным сопротивлением которой можно пренебречь (решение)
6755. 33.3 Выключатель цепи представляет собой своего рода конденсатор. Почему же выключатель надежно размыкает цепь (решение)
6754. 33.2 Выделяется ли энергия в цепи, содержащей только конденсатор, если активным сопротивлением цепи можно пренебречь (решение)
6753. 33.1 Как связаны между собой действующие значения силы тока и напряжения на конденсаторе в цепи переменного тока (решение)
6752. 32.2 Что называют действующими значениями силы тока и напряжения (решение)
6751. 32.1 Чему равна амплитуда напряжения в осветительных сетях переменного тока, рассчитанных на напряжение 220 В (решение)
6750. 31.2 Одинаково ли мгновенное значение силы переменного тока в данный момент времени во всех участках неразветвленной цепи (решение)
6749. 31.1 При каких условиях в электрической цепи возникают вынужденные электромагнитные колебания (решение)
6748. 30.3 Как связаны амплитуды колебаний заряда и тока при разрядке конденсатора через катушку (решение)
6747. 30.2 Как изменится период свободных электрических колебаний в контуре, если емкость конденсатора в нем вдвое увеличить или же вдвое уменьшить (решение)
6746. 30.1 В чем различие между свободными и вынужденными электрическими колебаниями (решение)
6745. 29.2 За счет какого явления электрический ток в колебательном контуре не исчезает сразу, когда напряжение на конденсаторе становится равным нулю? (решение)
6744. 29.1 В чем проявляется аналогия между электромагнитными колебаниями в контуре и колебаниями пружинного маятника? (решение)
6743. 28.2 Почему при подключении конденсатора к катушке он разряжается постепенно (решение)
6742. 28.1 Чему равна энергия контура в произвольный момент времени (решение)
6741. 27.2 В чем различие между свободными и вынужденными электромагнитными колебаниями (решение)
6740. 27.1 Что называют электромагнитными колебаниями (решение)
6739. 3.5 Автомобиль движется по неровной дороге, на которой расстояние между буграми приблизительно равно 8 м. Период свободных колебаний автомобиля на рессорах 1,5 c. При какой скорости автомобиля его колебания в вертикальной плоскости станут особенно заметными? (решение)
6738. 3.4 Тело массой 200 г совершает колебания в горизонтальной плоскости с амплитудой 2 см под действием пружины жесткостью 16 Н/м. Определите циклическую частоту колебаний тела и энергию системы. (решение)
6737. 3.3 Шарик на пружине сместили на расстояние 1 см от положения равновесия и отпустили. Какой путь пройдет шарик за 2 c, если частота его колебаний v = 5 Гц? Затуханием колебаний можно пренебречь. (решение)
6736. 3.2 В Санкт-Петербурге в Исаакиевском соборе висел маятник Фуко, длина которого была равна 98 м. Чему был равен период колебаний маятника? (решение)
6735. 3.1 Груз массой 100 г совершает колебания с частотой 2 Гц под действием пружины. Определите жесткость пружины. (решение)
6734. 4 Груз, прикрепленный к пружине, колеблется на горизонтальном гладком стержне. Определите отношение кинетической энергии груза к потенциальной энергии системы в момент, когда груз находится в точке, расположенной посредине между крайним положением и положением равновесия. (решение)
6733. 3 На горизонтальном стержне находится груз, прикрепленный к пружине. Другой конец пружины закреплен. В некоторый момент времени груз смещают от положения равновесия на xm = 10 см и отпускают. Определите координату груза спустя 1/8 периода колебаний. Трение не учитывать. (решение)
6732. 2 Вертикально подвешенная пружина растягивается прикрепленным к ней грузом на l=0,8 см. Чему равен период Т свободных колебаний груза? Массой пружины пренебречь. (решение)
6731. 1 Сколько колебаний совершает математический маятник длиной l = 4,9 м за время t = 5 мин (решение)
6730. 26.4 При каком условии резонансные свойства колебательной системы проявляются отчетливо (решение)
6729. 26.3 Для того чтобы удержать открытую дверь в вестибюле метро, дверь открывается в обе стороны и возвращается в положение равновесия пружинами, нужно приложить к ручке двери силу около 50 Н. Можно ли открыть дверь, приложив к ручке силу 0,005 Н? Трением в петлях двери пренебречь. (решение)
6728. 26.2 Приходилось ли вам наблюдать явление резонанса дома или на улице (решение)
6727. 26.1 Два маятника представляют собой шарики одинакового радиуса, подвешенные на нитях равной длины. Массы шариков различны. Колебания какого из маятников прекратятся быстрее: легкого или тяжелого (решение)
6726. 23.5 Каковы амплитуды и периоды трех различных гармонических колебаний, графики которых представлены на рисунках 3.8, 3.9 (решение)
6725. 23.4 Почему частота колебаний тела, прикрепленного к пружине, зависит от его массы, а частота колебаний математического маятника от массы не зависит (решение)
6724. 23.3 Как связаны циклическая частота колебаний и период колебаний (решение)
6723. 23.2 Как связаны ускорение и координата при гармонических колебаниях (решение)
6722. 23.1 Какие колебания называют гармоническими (решение)
6721. 19.3 Какие колебания называют вынужденными. Приведите примеры вынужденных колебаний. (решение)
6720. 19.2 При каких условиях в системе возникают свободные колебания (решение)
6719. 19.1 Какие колебания называют свободными (решение)
6718. 2.7 В катушке индуктивностью 0,15 Гн и очень малым сопротивлением r сила тока равна 4 A. Параллельно катушке присоединили резистор сопротивлением R>>r. Какое количество теплоты выделится в катушке и в резисторе после быстрого отключения источника тока? (решение)
1-50 51-100 … 5251-5300 5301-5350 5351-5400 5401-5450 5451-5500 … 8901-8950 8951-8965
| Понедельник 13.07.2020 |
| Объявления |