Урок 5. Колебательная система под действием внешних сил

Урок 5. Колебательная система под действием внешних сил

Цель: дать характеристику свободных колебаний.

Ход урока

I. Проверка домашнего задания

1. Приведите примеры вынужденных колебаний.

2. Какие колебания называются вынужденными?

3. Что такое период?

4. Что такое амплитуда?

5. От чего зависит период пружинного маятника?

6. Как зависит полная механическая энергия от амплитуды?

II. Новый материал

Демонстрация. Математический маятник. Пружинный маятник.

- Что мы видим с течением времени? Уменьшение амплитуды. Колебания становятся. затухающими. Затухающие колебания - колебания, амплитуда которых уменьшается с течением времени.

- Почему уменьшается амплитуда? Механическое движение сопровождается трением. Оно направлено в противоположную сторону перемещения маятника, совершает отрицательную работу (рис. 3).

При увеличении трения сопротивления движению оказывается столь значительным, что выведенный из положения маятник, теряя энергию, может не пройти положение равновесия.

Подобное движение называется апериодичным (применяется в специальном устройстве для гашения колебаний кузова автомобиля; амортизатор).

Пусть на пружинный маятник действует сила F₀ постоянная, направленная вдоль оси х. При растяжении пружины сила упругости компенсирует эту силу

Статическое смещение - изменение положения равновесия колебательной системы под действием постоянной силы .

Измеряя статическое смещение пружины с известной жесткостью, можно определить массу тела, подвешенного на пружине.