WWW.INFO.Z-PDF.RU
БИБЛИОТЕКА  БЕСПЛАТНЫХ  МАТЕРИАЛОВ - Интернет документы
 

«ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ МУРМАНСКОЙ ОБЛАСТИ «МОНЧЕГОРСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ» (ГАПОУ МО «МонПК») КОНСПЕКТЫ ЛЕКЦИЙ ...»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ МУРМАНСКОЙ ОБЛАСТИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ МУРМАНСКОЙ ОБЛАСТИ

«МОНЧЕГОРСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

(ГАПОУ МО «МонПК»)

КОНСПЕКТЫ ЛЕКЦИЙ ПО ФИЗИКЕРАЗДЕЛ «МЕХАНИКА»

Методическая разработка

г. Мончегорск, 2016г

Составитель Нина Михайловна Шурлина, преподаватель физики ГАПОУ МО «МонПК»

Конспекты лекций по физике, раздел «Механика»: методическая разработка для преподавателя и обучающихся, г.Мончегорск, 2015 – 22 стрВ методической разработке содержатся конспекты лекций по темам «Кинематика», «Динамика», «Законы сохранения», «Механические колебания и волны» из раздела «Механика» в соответствии с Программой ОПОП СПО.

Проработка лекций предполагает использование учебника Физика для профессий и специальностей технического профиля автора В.Ф.Дмитриевой.

Предназначена для преподавателя и обучающихся 1 курса МонПКРассмотрена на заседании цикловой комиссии математических и общих естественнонаучных дисциплин

Протокол № ___ от __________

Председатель ЦК ________________ Н.М.ШурлинаСогласовано

Заместитель директора по УМР _______________О.В. Першина

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. Пояснительная записка……………………………………………………стр.4

2. Лекция 1…………………………………………………………………….стр.5

Относительность механического движения. Системы отсчета. Характеристики механического движения: перемещение, скорость, ускорение

3. Лекция 2…………………………………………………………………….стр.9

Движение по окружности с постоянной по модулю скоростью. Центростремительное ускорение

4. Лекция 3…………………………………………………………………….стр.10

Взаимодействие тел. Принцип суперпозиции сил. Законы динамики Ньютона.

5. Лекция 4

Закон сохранения импульса и реактивное движение.

6. Лекция 5…………………………………………………………………….стр.14

Закон сохранения механической энергии. Работа и мощность.

7. Лекция 6…………………………………………………………………….стр.17

Механические колебания. Амплитуда, период, частота, фаза колебаний. Свободные и вынужденные колебания. Резонанс.

8. Лекция 7…………………………………………………………………….стр.20

Механические волны. Свойства механических волн. Длина волны. Звуковые волны. Ультразвук и его использование в технике и медицине.

Пояснительная записка

В последнее время появилось очень много учебников и учебных пособий по всем дисциплинам, в том числе и по физике, и обучающиеся зачастую путаются в потоке информации, не умея выделить главного.

Данная методическая разработка представляет собой курс лекций по основным темам раздела «Механика».

Курс лекций составлен на основании Рабочей программы.

Данное пособие предназначено для преподавателя и обучающихся. Текстовый материал данной работы доступен для понимания обучающегося, даны ссылки на учебную и справочную литературу. Это позволит  самостоятельно изучить основные вопросы курса физики, что так важно и необходимо обучающемуся, по той или иной причине пропустившему занятие и не имеющего возможности получить консультацию преподавателя.

Конспекты лекций – это изложение основных понятий, категорий и определений курса, без особых пояснений, примеров, иллюстраций, ссылок. Они не заменяют учебного пособия или полноценного курса лекций, но являются подспорьем при самостоятельном изучении материала, подготовке к итоговому контролю.

При написании конспектов лекций учитывались:

1. Научность и информативность

2.Четкая структура и логика раскрытия последовательно излагаемых теоретических вопросов.

3. Методическая обработка – структурирование материала в виде таблиц.

4. Изложение материала в сжатом и доступном объеме для обучающегося

5. Контрольные вопросы (после каждой темы).

Структура лекций стандартная методологическая, отражает ключевые моменты изучаемой темы, содержательную часть с элементами структурирования в виде таблиц.

Цель данного пособия – не    заменить учебник, а лишь направить обучающегося по пути поиска нужной информации, облегчить его самостоятельную работу по изучению вопросов физики и помочь успешно подготовиться к экзаменам по данному предмету.

Лекция 1

Относительность механического движения. Системы отсчета. Характеристики механического движения: перемещение, скорость, ускорение.

326707431686400

325564516510000 Механика

3368040139710015360651460500

кинематика динамика Законы сохранения

Как движется тело Почему тело движется импульса, энергии

Основные понятия кинематики

Механическое движение – изменение положения тела в пространстве относительно других тел с течением времени. Примеры.

Виды механического движения:

По траектории движения

прямолинейное криволинейное

По способу перемещения:

поступательное вращательное колебательное

По скорости:

равномерное неравномерное

Основная задача механики - уметь находить положение тела в любой момент времени

Тело отсчёта - тело, относительно которого задаётся положение данного тела и рассматривается движение. Примеры

Положение тела можно задать либо с помощью координат, либо с помощью радиус-вектора. Примеры (рис.1.1, стр.12 учебник авт.В.Ф.Дмитриева)

Радиус-вектор – это направленный отрезок, проведённый из начала координат в данную точку. Пример (рис.1.1, стр.12 учебник авт.В.Ф.Дмитриева)

Скалярная физическая величина имеет только численное значение (модуль). Примеры.

Векторная физическая величина имеет численное значение (модуль) и направление в пространстве, которое задаётся вектором. Примеры.

Проекцией вектора на ось называется длина отрезка между проекциями начала и конца вектора на эту ось. Пример.

Чтобы рассматривать положение тела относительно выбранного тела отсчёта, надо связать с ним систему координат и измерить время. Всё это вместе образует систему отсчёта

Система отсчёта - тело отсчёта, связанная с ним система координат и время

Траектория - линия, по которой движется тело

Материальная точка – тело, размерами которого в данных условиях можно пренебречь

Таблица 1. Величины, характеризующие движение

Физическая величина Определение Обзначение, единица измерения, формула Физический смысл величины

Перемещение направленный отрезок прямой, соединяющий начальное и конечное положение тела S, м

показывает как изменилась координата движущегося тела

Пройденный путь длина траектории S,м

Скорость векторная физическая величина, равная отношению перемещения тела к промежутку времени, в течение которого это перемещение произошло, м/с

= StПоказывает как меняется перемещение в единицу времени

Мгновенная скорость предел отношения перемещения S тела к промежутку времени t, в течении которого это перемещение произошло при стремлении промежутка t к нулю. lim St=Скорость в данный момент

Ускорение векторная физическая величина, равная отношению изменения скорости к промежутку времени t, в течение которого это изменение произошло a, м/с2

a = tПоказывает как меняется скорость в единицу времени, т.е. показывает быстроту изменения скорости

Относительность механического движения

Механическое движение относительно. При рассмотрении движения необходимо указывать систему отсчёта, в которой происходит движение.

Относительными являются:

- положение тела. Примеры.

- траектория. Примеры

- состояние покоя. Примеры

- скорость. Примеры

Если тело движется в системе отсчёта, движущейся относительно неподвижной СО, то действует закон сложения скоростей: скорость тела в неподвижной системе отсчёта равна геометрической (векторной) сумме скорости тела в подвижной системе отсчёта и скорости самой подвижной системы. Формула. Расшифровка.

= 1+2- перемещение. Примеры

S = S1+S2Кинематические уравнения движения

x=x0+Sxy=y0 + SyТаблица 2. Характеристики равномерного и неравномерного движения

Равномерное движение

(может быть только прямолинейным, поэтому пройденный путь и перемещение совпадают по модулю )Неравномерное движение (может быть прямолинейным и криволинейным. Пройденный путь и перемещение могут не совпадать) Свободное падение (движение неравномерное)

определение Движение, при котором за любые равные промежутки времени тело проходит одинаковые пути Движение, при котором за любые равные промежутки времени тело проходит неодинаковые пути Движение тела только под влиянием притяжения к Земле

ускорение a=0 a = v-v0tЕсли > 0, то Если <0, то Если =0, то - constg = 9,8 м/с2

скорость = st = 0+ at

> 0, если направление проекции скорости и оси Х совпадают

< 0, если направление проекции скорости противоположно направлению оси Х = 0 + gt

пройденный путь (перемещение) s = ts = 0t + at22h = 0t + gt22уравнение движения x = x0 + tx = x0 + 0t + at22y = y0 + 0t + gt22графики движения lefttop00

Лекция 2

Движение по окружности с постоянной по модулю скоростью. Центростремительное ускорение

Равномерное движение по окружности движение, при котором точка движется с постоянной по модулю линейной скоростью

– constПримеры

556895810895005568955251450055689445847000556894982345001061720810895008235955251450045212045846900-3365545847000Особенности За равные промежутки времени точка проходит равные по длине дуги окружности

За равные промежутки времени радиус – вектор точки поворачивается на равные углы

Направление линейной скорости в каждый момент меняется: в каждой точке скорость направлена по касательной к окружности

Движение по окружности – движение неравномерное с центростремительным ускорением

характеристики определение обозначение, единица измерения Формула для расчёта

Период вращения Время одного оборота

Т, с T = 1Частота вращения Число оборотов за единицу времени (за 1 с), Гц = 1ТСкорость линейная Величина, равная отношению длины дуги, прошедшей телом (точкой) за время t к промежутку этого времени.

Характеризует быстроту движения тела (точки) по окружности, м/с = lt = 2RT = 2RСкорость угловая Величина, равная отношению угла поворота тела к промежутку времени, за который этот

поворот произошёл.

Характеризует быстроту поворота радиус – вектора, рад/с = t = 2 T =2Связь линейной и угловой скорости = R

Ускорение направлено перпендикулярно скорости по радиусу к центру окружности и называется центростремительным aц/с,м/с2 aц/с = 2R=2RЛекция 3

Взаимодействие тел. Принцип суперпозиции сил. Законы динамики Ньютона.

Основные понятия динамики

1. Основное утверждение механики: изменение скорости тела всегда вызвано действием на него другого тела. Примеры, доказывающие утверждение. Тело, которое не взаимодействует с другими телами, движется всегда с постоянной скоростью или находится в покое.

2. Инерция (для движения причина не нужна!) - способность тел сохранять скорость при отсутствии действия других тел

3. Закон инерции (Галилей): если на тело не действуют другие тела, то скорость его не меняется

Нарушение закона инерции в неинерциальных СО (отклонение пассажира в тормозящем автобусе)

4. Инерциальная СО – система отсчёта, связанная с покоящимся телом либо движущимся равномерно прямолинейно. За инерциальную систему отсчёта можно принять Землю, т.к. ускорение тел на Земле связано только с действием других тел. QUOTE

5. Инертность - свойство тел, заключающееся в том, что для изменения его скорости требуется какое - то время. Для различных тел это время разное. Примеры.

6. Масса – скалярная физическая величина, характеризующая инертные свойства тел, является количественной мерой инертности. Более инертное тело имеет большую массу, менее инертное – меньшую массу. Обозначается m [кг], прибор для измерения – весы

7. Центр масс – точка, в которой условно сосредоточена вся масса тела.

Для однородных симметричных тел – это центр тела (шар, прямоугольник)

Для произвольных тел – m1/m2 = l1/l2

7. Сила – векторная физическая величина, характеризующая степень взаимодействия тел. Сила имеет определённую точку приложения и всегда куда-то направлена. Примеры. Обозначается F [H],

1Н = 1кг·1м/с

Прибор для измерения – динамометр (демонстрация и работа с динамометром)

8. Равнодействующая – геометрическая (векторная) сумма всех приложенных к телу сил. Обозначается R[H].

R = F1+F2+…+ Fn - принцип суперпозиции сил

196215155575001962151174740010534651174750056769011747500 F=F1+F2 Fx2= F1x2+F2x2+2F1xF2xcos 1) =0°

F1 F25772156159400 cos=1 Fx=F1x+ F2x

2) =180°

F1 F2 cos=-1 Fx=F1x- F2x 3) =90° F1 F2 cos=0 Fx=F1x+ F2x 9. Импульс материальной точки (тела) – векторная физическая величина, равная произведению массы на скорость. Импульсом обладают все движущиеся тела.

Обозначается Р, кг·м/с

Формула P=m10. Импульс силы – произведение силы на время её действия FtЗаконы Ньютона

Все законы Ньютона выполняются только в инерциальных системах отсчёта

Первый закон Ньютона:

Суть: объясняет состояние покоя тел или равномерного движения

Формулировка: Существуют такие системы отсчёта, относительно которых тела сохраняют свою скорость постоянной, если на них не действуют другие тела или действие их скомпенсировано (…если на него не действует никакая сила или равнодействующая приложенных сил равна нулю). Примеры. Математическая запись: R=0 v = 0, либо v - constВторой закон Ньютона:

Суть: объясняет ускоренное движение тел

Формулировка: 1) Сила, действующая на тело, равна произведению массы тела на сообщаемое ускорение. Примеры.

Математическая запись: F = m·a a = Fm2) Импульс силы, действующий на тело, равен изменению импульса тела

P=FtОсобенности действия II закона Ньютона

Величина ускорения определяется величиной действующей силы

Направление ускорения определяется направлением действующей силы

Третий закон Ньютона:

Суть: силы в природе всегда появляются парами - «всякому действию есть противодействие». Если одно тело действует на другое с некоторой силой, то второе тело точно с такой же силой действует на первое.

Формулировка: Тела действуют друг на друга с силами, равными по величине и противоположными по направлению. Примеры.

Математическая запись: F1 = - F2

Особенности действия третьего закона Ньютона:

- это силы одной природы

- силы приложены к разным телам

Закон всемирного тяготения

Сила притяжения действует между всеми телами во Вселенной. Это утверждение сформулировал Ньютон. Примеры.

Суть закона всемирного тяготения: он определяет величину силы тяготения между телами во Вселенной.

Формулировка: сила взаимного притяжения двух тел прямопропорцио нальна произведению масс этих тел и обратнопропорциональна квадрату расстояния между ними.

Математичекая запись закона:

F = G m1 · m2 R2G = 6,67·10-11 Нм2кг2 – гравитационная constЧисленное значение гравитационной постоянной экспериментально определил Кавендиш в 1798году с помощью крутильных весов

Физический смысл гравитационной постоянной: эта величина численно равна силе, с которой притягиваются два тела массой по 1кг, которые находятся на расстоянии 1м друг от друга.

Особенности действия закона

Закон справедлив для тел, являющихся материальными точками

Силы гравитационного взаимодействия направлены вдоль прямой, соединяющей эти тела и называются центральными.

69850012382500264160012382500 F21 F12

2365375527040082232543180009556754318000

Вблизи поверхности Земли (любой планеты)

ma = G mMR2, a = GMR2 = g т.к. G,M,R – const g = 9,8м/с2

Невесомость

Вес тела –это сила, с которой тело вследствие притяжения к Земле действует на опору или подвес. Невесомость – это отсутствие веса (вес тела равен нулю). Это возможно тогда, когда на тело Земля действует, а тело на опору не действует. Так бывает в том случае, когда на тело и на опору действует только сила тяжести. Примеры (невесомость в космосе, в свободном прыжке, в лифте в начальный момент спуска).

Вес тела, движущегося с ускорением

Вес тела, находящегося на неподвижной опоре, или опоре, движущейся горизонтально, численно равен силе тяжести: P = N. Но если тело движется вертикально с ускорением, то вес его меняется. Значение веса тела зависит от ускорения, с которым движется опора.

Если тело ( в лифте, самолёте, автомобиль на мосту и т.д.) движется с ускорением вверх, то вес его увеличивается:

P = m ( g + )Если тело движется с ускорением вниз, то вес его уменьшается:

P = m ( g – )

Лекция 4

Закон сохранения импульса и реактивное движение.

Импульс тела

Импульс (количество движения) – это количественная мера движения, импульсом обладают все движущиеся тела. Примеры.

Импульсом тела называется векторная физическая величина, равная произведению массы тела на его скорость.

Обозначается Р [кг·м/с]

Р = m·vИмпульс имеет такое же направление как и скорость Р v2343151231890055816512318900723904699000

Импульс силы

Когда на тело действует сила, оно движется с ускорением, т.е. скорость, а, следовательно, и импульс его меняется. По 2 закону Ньютона

m·a=F a = -0t m·(-0t) = F m – m0 = F·t

Величина F·t называется импульсом силы; F·t FИмпульс силы определяется величиной силы и временем её действия: небольшая сила, действующая длительное время изменяет импульс тела так же как большая сила, действующая кратковременно.

2 закон Ньютона можно записать так: Р=F·t

Изменение импульса тела равно импульсу силы.

Закон сохранения импульса

Закон справедлив только для тел, составляющих замкнутую систему.

Замкнутая система – система тел, взаимодействующих только друг с другом, и не взаимодействующая с внешними телами. Пример

Суть закона сохранения импульса: импульсы тел, составляющих замкнутую систему, могут меняться в результате их взаимодействия, но неизменным остаётся суммарный импульс системы. Пример

Формулировка закона: векторная сумма импульсов тел, составляющих замкнутую систему, не изменяется

Р1 + Р2 + Р3 +…+ Рn = constm1 + m2 = mu1 + mu2

Примеры действия закона ( отдача: орудие, пушка, бранспойт, запуск ракеты, движение лодки, пловца )

Применение закона сохранения импульса к реактивному движению

Лекция 5

Закон сохранения механической энергии. Работа и мощность.

Механическая работа

Введение: чтение стр.119-120 Г.Я.Мякишев, Ф-10

Вывод: работа в природе совершается всегда, когда на тело действует сила (или несколько сил) и под действием этой силы тело перемещается. При этом энергия тела меняется.

Работа – скалярная физическая величина, характеризующая действие силы на определённом участке пути, численно равная произведению модуля силы на перемещение и косинус угла между вектором силы и перемещения

Обозначается А [Дж] 1Дж = 1Н·1м

13354057175500

133921510032900115824050800053911517653000 S

А=F·S=F·S cosА >0 (положительная), если 0<90° (силы способствуют перемещению)

А <0 (отрицательная), если 90°180° (силы препятствуют перемещению)

А = 0, если =90°, т.е.F SА – max, если = 0°, 180°

Графическое представление работы

Численно работа равна площади фигуры, ограниченной значением силы и перемещения

5353051905000033528019050000339090190500005905547625001335404190500003352791905000033845519049900

691515-444500 S = X2 – X1 A = F·S = F(X2 – X1)

996315508000 A = S

7239022478900

Мощность характеризует быстроту совершения работы и численно равна работе, совершённой за единицу времени

Обозначается N [Вт] 1Вт = 1Дж1сN = At = FS cost = F··cos Если тело или система тел могут совершать работу, то они обладают энергией, т.е. энергия – это мера совершения работы

Существует 2 вида механической энергии: кинетическая и потенциальная.

Кинетическая энергия - это энергия движения, ею обладают все движущиеся тела. Примеры.

Кинетическая энергия-это скалярная физическая величина, Ек [Дж], зависит от массы тела и скорости его движения и рассчитывается по формуле:

Ек, Дж-кинетическая энергия

m. кг-масса тела

, м/с-скорость тела

Если = 0, то Ек = 0

Изменение кинетической энергии тела за какой-либо промежуток времени всегда равно работе, совершённой действующей силой за это время.

А = Ек2 - Ек1 = Ек = mv22 - mv022Если направление силы и перемещения совпадают, то совершается положительная работа и кинетическая энергия тела увеличивается

Потенциальная энергия - это энергия взаимодействия тел или частиц одного и того же тела, Ер [Дж]

Потенциальная энергия тела, поднятого над Землёй, зависит от массы тела и высоты, на которую тело поднято и рассчитывается по формуле:

,

Ер, Дж - потенциальная энергия

m, кг - масса тела

g = 9.8 м/с2 - ускорение свободного падения

h. м – высота

Потенциальная энергия тела, поднятого над Землёй, зависит от нулевого уровня

При движении тела вниз сила тяжести совершает положительную работу (направление силы и перемещения совпадают). Поэтому

А = mgh1 - mgh2 = - (mgh2 – mgh1)= - Ep

Работа силы тяжести равна изменению потенциальной энергии, взятой с противоположным знаком

Потенциальная энергия упруго деформированного тела зависит от упругости материала и величины деформации и рассчитывается по формуле:

Ер,Дж - потенциальная энергия

k. Н/м - коэффициент упругости

х.м - величина деформации

Значение потенциальной энергии зависит от нулевого уровня, за который можно выбрать любое тело

Работа сил взаимодействия зависит от изменения потенциальной энергии

А = Ер1 – Ер2 = - (Ер2 – Ер1) = - ЕрСовершая работу, тело теряет энергию. Состояние с наименьшей энергией является энергетически более выгодным, поэтому тела стремятся к этому состоянию (пружина сжимается, тело останавливается, груз опускается) Чтобы тело могло совершать работу, надо увеличить его энергию

Закон сохранения механической энергии.

Суть: энергия не появляется из ничего и не исчезает бесследно, она может превращаться из одного вида в другой

Формулировка закона: в замкнутой системе полная механическая энергия сохраняется

Математически закон записывается:

Е = Еk + Ер= constЕ, Дж-полная механическая энергия

Еk, Дж- кинетическая энергия

Ер, Дж- потенциальная энергия

Лекция 6

Механические колебания. Амплитуда, период, частота, фаза колебаний. Свободные и вынужденные колебания. Резонанс.

Механическое колебание - движение, которое точно или приблизительно повторяется через определённые промежутки времени. Примеры.

Колебания бывают:

-гармонические и негармонические

-свободные, вынужденные и автоколебания

-затухающие и незатухающие

Свободные (собственные) – колебания, происходящие под действием внутренних сил в системе, выведенной из положения равновесия и предоставленной самой себе. Примеры.

Условия возникновения и особенности свободных колебаний:

Колебательная система должна находиться в положении устойчивого равновесия

При выведении из положения равновесия должна возникнуть сила, возвращающая систему в исходное положение

Инертность системы: прохождение по инерции положения равновесия

Силы трения в системе должны быть минимальны

В процессе колебания происходят превращения энергии потенциальной в кинетическую и наоборот. В любой момент колебательного процесса суммарная энергия системы остаётся неизменной: W = Wп + Wк = mv22 + kx22 = kxm22 = mvm22Частота и период колебаний пружинного и математического маятника зависят от параметров колебательной системы (см. ниже)

Таблица 1

7874011303000013360401120775008826585407500882641168400008312141044575008312141435100001288415787400001517015112077500135890149225008312141390650083121514922500707390133985000-26035104457500138366510160000013589013970000 положение X Wп Wк Wп + Wк

1 max 0 0 max 0 Wп-max

1-2 const2 0 max max 0 max Wк-max

2-3 const3 max 0 0 max 0 Wп-max

3-2 П р о ц е с с п о в т о р я е т с яВынужденные – колебания, происходящие под действием внешней периодической силы. Примеры.

Гармонические колебания - периодические изменения физической величины, происходящие по закону синуса или косинуса

Уравнения гармонических колебаний

Для случая, когда тело выведено из положения равновесия и отпущено (отклонение от положения равновесия максимально):

x = xm cos 0t (t) = x’ (t) = x’’= ”

x = xm sin(0t + 2 )

Для случая, когда тело выведено из положения равновесия кратковременным толчком:

x = xm sin 0t

График гармонических колебаний

Таблица 2 Характеристики гармонических колебаний

величина определение Обозначение, единица измерения формула

Мгновенное значение Значение величины в данный момент времени х, м -

амплитуда Модуль наибольшего значения изменяющейся величины хm, м -

частота Количество колебаний в единицу времени (в 1с), Гц = n t = 1TЦиклическая частота Количество колебаний за 2 секунд, рад/с = 2Собственная частота Частота свободных колебаний системы 0, рад/с 0=km - для пружинного маятника

0=gl – для математического маятника

период Время совершения 1 полного колебания T, с Т = tn T = 1T=2mkT=2lgфаза Величина, определяющая состояние колебательной системы в данный момент времени, рад =0t = 2tTРезонанс

Чтение стр.268-269Физика-11 В.Ф.ДмитриеваРезонанс – резкое возрастание амплитуды вынужденных колебаний. Это возможно при совпадении собственной частоты колебаний системы с частотой внешней периодической силы.

Применение резонанса и борьба с ним - внеаудиторное задание (презентация, сообщение)

Система, сама управляющая внешним воздействием, называется автоколебательной, совершающей автоколебания. Пример: генератор электрических колебаний, часовой механизм

Лекция 7

Механические волны. Свойства механических волн. Длина волны. Звуковые волны. Ультразвук и его использование в технике и медицине.

Волновые процессы в природе. Примеры

Механическая волна – это процесс распространения колебания в среде. Колебания, возникающие в какой – либо точке упругой среды, передаются соседним частицам посредством обмена энергией. Т.о., источником волны является колеблющееся тело.

Принцип Гюйгенса объясняет механизм распространения волны: частицы среды, до которых доходят колебания в свою очередь приводят в движение соседние частицы среды.

Особенности распространения механических волн:

При распространении любой волны не происходит переноса вещества, а происходит передача энергии и импульса

Механические волны не распространяются в вакууме

Волны распространяются с конечной скоростью

Волны движутся равномерно и прямолинейно

Механические волны бывают:

- плоские, сферические

- стоячие, бегущие

- поперечные и продольные

Поперечные волны: колебания частиц среды происходят в направлении, перпендикулярном к направлению распространения волны, представляют собой чередования горбов и впадин. Такие волны возникают только в твёрдых телах и на поверхности жидкости. Рис. Примеры.

Продольные: колебания частиц среды происходят в направлении распространения волны, представляют собой участки сжатия и разряжения среды. Такие волны возникают в газах, жидкостях и твёрдых телах. Рис. Примеры

Таблица 1 Характеристики волн

величина понятие, определение обозначение, единица измерения в СИ формула

частота Равна частоте колебаний источника, Гц период Равен периоду колебаний источника Т, с скорость Путь, пройденный волной в единицу времени, м/с =Т =длина волны Расстояние между двумя ближайшими точками, колеблющимися в одинаковых фазах (этот путь проходит волна за время, равное периоду), м =Т =Свойства волн

Отражение (происходит по закону отражения)

Интерференция – сложение в пространстве волн, при котором образуется постоянное во времени распределение амплитуд результирующих колебаний. Условие интерференции: волны должны быть когерентны, т.е. иметь одинаковую частоту и постоянную разность фаз. Примеры.

Дифракция – отклонение от прямолинейного распространения, огибание волнами препятствий. Условие дифракции: размеры препятствий должны быть малы по сравнению с длиной волны.

Звуковые волны – волны, распространяющиеся в упругой среде. Источники – любые колеблющиеся тела

Звук – звуковые волны в диапазоне частот от 16 Гц до 20000Гц (то, что мы слышим)

Акустика – учение о звуке

Инфразвук – звуковые волны с частотой колебаний источника меньше 16 Гц

Ультразвук - звуковые волны с частотой колебаний источника больше 20000 Гц

Шумы - звуки, образуемые набором частот, непрерывно заполняющих некоторый интервал

Музыкальные звуки – набор частот, образующих прерывный ряд, им соответствуют периодические колебания источника

Эхо – отражение звуковой волны

Характеристики звука:

- высота тона, определяется частотой колебаний источника

- громкость, определяется интенсивностью звуковой волны, т.е. энергией, которая зависит от амплитуды колебаний источника. Уровень громкости выражается в децибеллах.

Скорость звуковых волн в различных средах различна, она зависит от упругих свойств и состояния среды. возд=331м/с, вода =1500м/с, сталь=5500м/с

Похожие работы:

«Онтологическое моделирование в информационно-образовательных средах: задачи и экспериментальные решения Невзорова О.А. НИИ "Прикладная семиотика" АН РТ, onevzoro@gmail.com Введение Современные инфокоммуникационные технологи...»

«Демоверсия промежуточной аттестации выпускников 10 класса по обществознанию За 2014-2015 учебный год. Часть 1.  1. Сознательное участие человека в общественной жизни характеризует его как  1) индивидуальность2)...»

«УТВЕРЖДЕН постановлением Правительства Архангельской областиПОРЯДОК предоставления субсидий на возмещение части затрат по созданию и (или) обеспечению деятельности центров молодежного инновационного творчества...»

«УТВЕРЖДАЮ: [Наименование должности] [Наименование организации] /[Ф.И.О.]/ "" 20 г.ДОЛЖНОСТНАЯ ИНСТРУКЦИЯ Аппаратчик пропитки 2-го разряда1. Общие положения1.1. Настоящая должностная инструкция определяет функци...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования"УЛЬЯНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ" Факультет информационных систем и технологий Кафедра "Измер...»

«Обзор материалов семинара с участием Н.В.Волковой, начальника отдела методики капитала Банка России Лектор прокомментировал некоторые аспекты расчета капитала по 395-П, а также ответил на вопросы слушателей семинара. Комментарий лектора по расчету капитала по Положению ЦБ...»

«Итоговая контрольная работа по обществознанию для студентов технических колледжей Составил: Демидов С.В. Павлодарский нефтегазовый колледж Республика Казахстан Вариант № 11. К числу основных подсистем общества не относится: Экономическая Политическая Психологическая Социальная Духовная2. Миф от сказки отли...»

«"СибТоргСервис"ИНСТРУКЦИЯ по эксплуатации винтового компрессора DALI 5715-8615045СОДЕРЖАНИЕ: Глава I. Характеристики компрессоров DALI. Глава II. Раздел первый: Введение. Раздел второй: Устройство и принцип действия.1. Устройство.2. Описание работы.3. Принцип работы. Глава III Раздел первый: Требования к установке. Раздел второй...»

«ДОГОВОР № НЕЖ_ участия в долевом строительстве многоквартирного домаг. Москва "_" _ 20_ года Общество с ограниченной ответственностью "Авеста-Строй" (краткое наименование ООО "Авеста-Строй"), ОГРН 1075032009106, ИНН 5032170364, КПП 503201001, далее именуемое "...»

«СПРАВКА по вопросу предоставлении субсидии на модернизацию и техническое перевооружение промышленных предприятий В 2016 году из регионального бюджета будет предоставлено в качестве субсидии промышленным предприятиям (относящимся в соответствии с ОКВЭД к обрабатывающей промышленности)...»









 
2018 www.info.z-pdf.ru - «Библиотека бесплатных материалов - интернет документы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 2-3 рабочих дней удалим его.