Колебательное движение

Цель: сформировать представления о колебательных процессах; изучить свойства и основные характеристики периодических (колебательных) движений.

Задачи: ввести понятия колебания, гармонического колебания, период, амплитуда;

Научиться решать задачи из огэ по теме «колебание»

Колебаниями называют движения повторяющие во времени

Амплитуда колебаний

А

[ А ] = м

А

Амплитуда

5

Задание классу: При записи колебаний получены два графика. Определить, который из них отвечает свободным, а который вынужденным колебанием? Почему?

Величины, характеризующие колебательное движение

1.

2.

3.

4.

t – время всего колебания (с)

N – число колебаний

Задание группам:

• Задание для  группы 1. выяснить, опытным путем, зависит ли период колебаний математического маятника от его массы .? Оборудование: штатив с муфтой, нить, набор грузов, секундомер.
• Задание для группы 2. Выясните, зависит ли период  колебаний математического маятника от амплитуды колебаний . Оборудование: штатив с муфтой, маятник произвольной длины, транспортир, секундомер.
• .

• Выяснить, зависит ли период колебаний математического маятника от его длины.
• Лабораторная работа.
• Используя штатив с муфтой и лапкой, шарик с прикрепленной к нему нитью, линейку и часы с секундной стрелкой (или секундомер), соберите экспериментальную установку для исследования зависимости периода свободных колебаний нитяного маятника от длины нити. Определите время для 30 полных колебаний и вычислите период колебаний для трех случаев, когда длина нити равна, соответственно, 1 м, 0,5 м и 0,25 м.
•  
• В ответе:
• 1) cделайте рисунок экспериментальной установки;
• 2) укажите результаты прямых измерений числа колебаний и времени колебаний для трех длин нити маятника в виде таблицы;
• 3) вычислите период колебаний для каждого случая и результаты занесите в таблицу;
• 4) сформулируйте вывод о зависимости периода свободных колебаний нитяного маятника от длины нити.

Решение.

1) Рисунок экспериментальной установки:

2 и 3)

4) Вывод: при уменьшении длины нити период свободных колебаний нитяного маятника уменьшается.

Определение частоты колебаний для случая, когда длина нити равна 50 см .

Используя штатив с муфтой и лапкой, груз с прикреплённой к нему нитью, метровую линейку и секундомер, соберите экспериментальную установку для исследования свободных колебаний нитяного маятника. Определите время 30 полных колебаний и посчитайте частоту колебаний для случая, когда длина нити равна 50 см.

В ответе:

1) сделайте рисунок экспериментальной установки;

2) запишите формулу для расчёта частоты колебаний;

3) укажите результаты прямых измерений числа колебаний и времени колебаний;

4) запишите численное значение частоты колебаний маятника .

Решение.

3 .  t  = 42 c;  N  = 30.

4.  ν  = 0,7 Гц.

Вывод:

Период колебаний математического маятника не зависит

- от амплитуды;

- от массы груза;

Период колебаний математического маятника зависит

- от длины нити

- ускорения свободного падения

Колебательные системы

Системы тел, которые способны совершать свободные колебания, называются колебательными системами

Математический маятник

Пружинный маятник

Превращение энергии при

колебательном процессе

Е p

Е

p

ЕК

• Груз на пружине совершает колебания с амплитудой  A . За один период колебаний груз проходит путь, равный
•  
• 1) А
• 2) 2А
• 3) 3А
• 4) 4А

1.Определите амплитуду, период и частоту

2.Определите амплитуду, период и частоту

3.По графику зависимости координаты от времени,

определите период и амплитуду

4.На рисунке даны графики зависимости смещения от времени при колебаниях двух маятников. Сравните амплитуды A 1  и A 2  колебаний маятников.

1) 3 А 1= А 2  

2)  А 1= 3 А 2

3)  А 1= 2 А 2

4 )  2 А1= А2

Сравнить амплитуды колебаний

1) 3А1= А2 

2)  А1=3 А2

3)  А1=2 А2

4)  2 А1= А

  6.Математический маятник совершает свободные незатухающие колебания между положениями 1 и 3 (см. рисунок).

В процессе перемещения маятника из положения 1 в положение 2

1) кинетическая энергия маятника увеличивается, полная механическая энергия маятника уменьшается

2) кинетическая энергия маятника увеличивается, потенциальная энергия маятника уменьшается

3) кинетическая энергия и полная механическая энергия маятника уменьшаются

4) кинетическая энергия и потенциальная энергия маятника уменьшаются

Пружинный маятник совершает свободные незатухающие колебания между положения­ми 1 и 3 (см. рисунок).

В процессе перемещения маятника из положения 2 в положение 3  

1) кинетическая энергия маятника увеличивается, полная механическая энергия маятника уменьшается

2) кинетическая энергия маятника увеличивается, потенциальная энергия маятника уменьшается

3) кинетическая энергия маятника уменьшается, полная механическая энергия маятника увеличивается

4) кинетическая энергия маятника уменьшается, потенциальная энергия маятника увеличивается

7.Нитяной маятник совершает гармонические колебания.

При увеличении массы груза маятника в 4 раза период колебаний

1)Увеличился в 2 раза

2)Увеличился в 4 раза

3)Уменьшился в 2 раза

4)Не изменился

8.Пружинный маятник совершает незатухающие колебания

Между точками А и В. Точка О соответствует положению равновесия маятника (см. рис.)

Решите задачи:

• Период колебаний тела 2 с. Определите частоту

колебаний

2. При измерении пульса человека было зафиксировано

75 пульсаций крови за 1 мин. Определите период

сокращений сердечной мышцы.

3. Сколько колебаний совершит материальная

точка за 5с при частоте колебаний 440 Гц.

Решение задач

• Ваше настроение на уроке:

рефлексия