Гармоникалық тербелістердің теңдеулері мен графиктеріне есептер шығару. Физика, 11 сынып, презентация.
Гармоникалық тербелістердің теңдеулері мен графиктеріне есептер шығару
Сабақ мақсаты:
- Гармоникалық тербелістерді анықтау
- Есептерді шешу үшін гармоникалық тербелістер теңдеуін қолдану
- Гармоникалық тербелістер кестесін құру
Definition:
the acceleration is always proportional, but opposite to the displacement from the equilibrium position
Requirements:
An oscillating mass
An equilibrium position
A restoring force which acts to return the mass to its equilibrium
Properties:
It is identical to the projection of a uniform circular motion on an axis.
2. The curves (x-t, v-t and a-t) are sinusoidal with acceleration leading velocity by π/2 and velocity leads displacement by π/2.
3. The period of oscillation is independent of amplitude (isochronous).
Requirements for simple harmonic motion
Displacement vs time
amplitude
period (=T)
Displaced systems oscillate
around stable equil. points
Equil. point
Simple Harmonic Oscillator
Analogy with circular motion
s.h.m equations
Displacement
xm = amplitude (A)
Velocity
vm = maximum velocity
Acceleration
am = maximum acceleration
x = xm sin (ωt)
x = xm cos (ωt)
v = vm cos (ωt)
a = - am sin (ωt)
vm = ω x0
am = -ω2 x0
Graphs of s.h.m.
Simple harmonic motion
Equil. point
T
T= period = time for 1 complete oscillation
f = frequency = No of oscillations/time
= 1/T
Pure Sine-like curve
Energy of an oscillating mass
An oscillating spring-mass has a starting elastic potential energy (no kinetic energy):
When the mass start to oscillate there potential energy is changed into kinetic energy:
The total energy of the system is given by:
Graphs of Energy of SHM
Energy of an oscillating mass
If the mass is suspended there is also the gravitation potential energy and the conservation of energy is:
If friction is taken into account then its work must be added to the total energy of the system.
Ki + PEsi + PEgi = Kf + PEsf + PEgf
Wf = (Kf + PEsf + Pegf) – (Ki + PEsi + PEgi)
Velocity – Period - Frequency
The velocity of an oscillating mass-spring at any given position can be calculated using different methods:
Using energy conservation
Using newton’s 2nd law and differentiation:
F = -kx
ma = -kx
Әлеуметтік желілерде бөлісіңіз:
Facebook | VK | WhatsApp | Telegram | Twitter
Қарап көріңіз 👇
Пайдалы сілтемелер:
» Туған күнге 99 тілектер жинағы: өз сөзімен, қысқаша, қарапайым туған күнге тілек
» Абай Құнанбаев барлық өлеңдер жинағын жүктеу, оқу
» Дастархан батасы: дастарханға бата беру, ас қайыру
Соңғы жаңалықтар:
» Қазақстан пойыздарында үй жануарларын тасымалдау ережелері
» Қазақстандықтар шетелге шығуға жылына қанша жұмсайды?
» Су тасқынынан зардап шеккендерге қосымша тағы 553 мың теңге төленеді