это быстро и бесплатно
Оформите заказ сейчас и получите скидку 100 руб.!
Ознакомительный фрагмент работы:
Реферат
Студента I –го курса гр. 107
Шлыковича Сергея
Минск 2001
Колебаниями называются движения или процессы, обладающие той или иной повторяемостью во времени.
Сложение нескольких гармонических колебаний одного направления и одинаковой частоты становится наглядным, если изображать колебания графически в виде векторов на плоскости. Полученная таким способом схема называется векторной диаграммой.
Возьмем ось, вдоль которой будем откладывать колеблющуюся величину x. Из взятой на оси точки О отложим вектор длины A, образующий с осью угол б. Если привести этот вектор во вращение с угловой скоростью щ0, то проекция конца вектора будет перемещаться по оси x в пределах от —А до +A, причем координата этой проекции будет изменяться со временем по закону
Следовательно, проекция конца вектора на ось будет совершать гармонические колебания с амплитудой, равной длине вектора, с круговой частотой, равной угловой скорости вращения вектора, и с начальной фазой, равной углу, образуемому вектором с осью в начальный момент времени.
Таким образом, гармоническое колебание может быть задано с помощью вектора, длина которого равна амплитуде колебания, а направление образует с осью x угол, равный начальной фазе колебаний.
Рассмотрим сложение двух гармонических колебаний одного направления и одинаковой частоты. Результирующее колебаниебудет суммой колебаний х1и x2, которые определяются функциями
, (1)
Представим оба колебания с помощью векторов A1и А2. Построим по правилам сложения векторов результирующий вектор А. На рисунке видно, что проекция этого вектора на ось xравна сумме проекций складываемых векторов:
Поэтому, вектор Aпредставляет собой результирующее колебание. Этот вектор вращается с той же угловой скоростью щ0, как и векторы А1и А2, так что сумма x1и х2является гармоническим колебанием с частотой (щ0, амплитудой Aи начальной фазой б. Используя теорему косинусов получаем, что
(2)
Также, из рисунка видно, что
(3)
Представление гармонических колебаний с помощью векторов позволяет заменить сложение функций сложением векторов, что значительно проще.
Сложение колебаний во взаимно перпендикулярных направлениях.
Представим две взаимно перпендикулярные векторные величины xи y, изменяющиеся со временем с одинаковой частотой щ по гармоническому закону, то
(1)
Где exи eу — орты координатных осей xи y, А и B — амплитуды колебаний. Величинами xи у может быть, например, смещения материальной точки (частицы) из положения равновесия.
В случае колеблющейся частицы величины
, (2)
определяют координаты частицы на плоскости xy. Частица будет двигаться по некоторой траектории, вид которой зависит от разности фаз обоих колебаний. Выражения (2) представляют собой заданное в параметрической форме уравнение этой траектории. Чтобы получить уравнение траектории в обычном виде, нужно исключить из уравнений (2) параметр t. Из первого уравнения следует, что
(3) Соответственно (4)
Развернем косинус во втором из уравнений (2) по формуле для косинуса суммы:
Подставим вместо cos щtи sinщt их значения (3) и (4):
Преобразуем это уравнение
(5)
Это уравнение эллипса, оси которого повернуты относительно координатных осей х и у. Ориентация эллипса и его полуоси зависят довольно сложным образом от амплитуд Aи В и разности фаз б.
Попробуем найти форму траектории для нескольких частных случаев.
1. Разность фаз б равна нулю. В этом случае уравнение (5) упрощается следующим образом:
Отсюда получается уравнение прямой:
Результирующее движение является гармоническим колебанием вдоль этой прямой с частотой щ и амплитудой, равной (рис. 1 а).
2. Разность фаз б равна ±р. Из уравнение (5)имеет вид
Следовательно, результирующее движение представляет собой гармоническое колебание вдоль прямой
(рис. 1 б)
3. При уравнение (5) переходит в уравнение эллипса, приведенного к координатным осям:
Полуоси эллипса равны соответствующим амплитудам колебаний. При равенстве амплитуд А и В эллипс превращается в окружность.
Случаи и отличаются направлением движения по эллипсу или окружности.
Следовательно, равномерное движение по окружности радиуса R с угловой скоростью щ может быть представлено как сумма двух взаимно перпендикулярных колебаний:
,
(знак плюс в выражении для у соответствует движению против часовой стрелки, знак минус — движению по часовой стрелке).
Если частоты взаимно перпендикулярных колебаний не одинаковы, то траектории результирующего движения имеют вид сложных кривых, называемых фигурами Лиссажу.
Фигура Лиссажу для
отношения частот 1:2 и
разности фаз р/2
Фигура Лиссажу для отношения частот 3:4 и разности фаз р/2
Сделайте индивидуальный заказ на нашем сервисе. Там эксперты помогают с учебой без посредников
Разместите задание – сайт бесплатно отправит его исполнителя, и они предложат цены.
Цены ниже, чем в агентствах и у конкурентов
Вы работаете с экспертами напрямую. Поэтому стоимость работ приятно вас удивит
Бесплатные доработки и консультации
Исполнитель внесет нужные правки в работу по вашему требованию без доплат. Корректировки в максимально короткие сроки
Гарантируем возврат
Если работа вас не устроит – мы вернем 100% суммы заказа
Техподдержка 7 дней в неделю
Наши менеджеры всегда на связи и оперативно решат любую проблему
Строгий отбор экспертов
К работе допускаются только проверенные специалисты с высшим образованием. Проверяем диплом на оценки «хорошо» и «отлично»
Работы выполняют эксперты в своём деле. Они ценят свою репутацию, поэтому результат выполненной работы гарантирован
Ежедневно эксперты готовы работать над 1000 заданиями. Контролируйте процесс написания работы в режиме онлайн
Теория вероятностей 9 класс , тесты
Решение задач, Теория вероятностей и математическая статистика
Срок сдачи к 23 февр.
Написать индивидуальное сообщение на тему: средние века
Другое, Мировая Отечественная художественная культура
Срок сдачи к 23 февр.
Отчёт полный факторный эксперимент первого порядка пфэ
Другое, Методология, электротехника
Срок сдачи к 23 февр.
Выполнить курс "Начертательная геометрия и инженерная графика 2.2". М-08603
Контрольная, Начертательная геометрия и инженерная графика
Срок сдачи к 21 мар.
Конфигурирование и настройка аппаратно-программных офисных...
Курсовая, МДК, информатика, электротехника
Срок сдачи к 24 февр.
Организация местного самоуправления( на примере своего поселения, муниципального района, городского округа)
Реферат, Муниципальное управление и местное самоуправление
Срок сдачи к 12 мар.
Презентация на 18 слайдов
Презентация, Стратегический менеджмент и управление проектами в государственном управлении
Срок сдачи к 3 апр.
И. В. Витте, Выбрать тему, сделать задание по рекомендациям
Курсовая, Гражданское право
Срок сдачи к 15 мая
Дипломная работа на тему «Методика применения компьютерных обучающих программ на уроках английского языка»
Диплом, Педагогика и Английский язык
Срок сдачи к 13 апр.
Заполните форму и узнайте цену на индивидуальную работу!