Как долго могут происходить вынужденные колебания кратко

Обновлено: 05.07.2024

Для начала свободных колебаний необходим первоначальный внешний импульс, чтобы вывести колебательную систему из состояния равновесия.

По мере совершения колебаний энергия будет расходоваться на преодоление сил сопротивления - трение в подвесе, сопротивление воздуха, и амплитуда будет постепенно уменьшаться. Спустя некоторые время механическая энергия полностью перейдёт во внутреннюю и колебания прекратятся. Поэтому все свободные колебания являются затухающими .

Для того, чтобы обеспечить постоянную амплитуду и сделать колебания незатухающими , необходима подача энергии извне в течение каждого периода колебаний.

Чтобы осуществить подачу энергии, нужно регулярно прикладывать силу и вынуждать колебания продолжаться. Как пример можно рассмотреть качели (рис. \(1\)): подталкивая их, мы не даем им остановиться.

Вынужденными колебаниями называются колебания, совершаемые телом под действием внешней периодически изменяющейся силы.

В примере с качелями вынуждающей силой является отталкивание качелей со стороны второго человека. Для того, чтобы колебания оставались гармоническими, направление действия силы должно быть в одном и том же направлении и в одной и той же точке колебания.

Если подталкивать качели в разных точках и в разные стороны, то периодичность колебаний можно нарушить.
Если значение вынуждающей силы увеличивать, то можно получить резкое возрастание амплитуды колебаний — явление резонанса колебаний.

Установившимися вынужденными колебаниями называют гармонические колебания с частотой вынуждающей силы.

Перемешивая ложкой напитки в чашке, мы заставляем частицы жидкости совершать колебания с частотой вращения ложки. Газ в двигателе внутреннего сгорания поддерживает колебание поршня (рис. \(2\)). Источник вынуждающей силы задаёт частоту колебаний всей системы.

Существуют системы, в которых незатухающие колебания возникают не за счёт периодического внешнего воздействия, а в результате имеющейся у таких систем способности самой регулировать поступление энергии от постоянного источника. Такие системы называются автоколебательными, а процесс незатухающих колебаний в таких системах — автоколебаниями.

В автоколебательной системе можно выделить три характерных элемента — колебательная система, источник энергии и устройство обратной связи между колебательной системой и источником.

В качестве колебательной системы может быть использована любая механическая система, способная совершать собственные затухающие колебания (например, маятник настенных часов).

Источником энергии может служить энергия деформация пружины или потенциальная энергия груза в поле тяжести.

Устройство обратной связи представляет собой некоторый механизм, с помощью которого автоколебательная система регулирует поступление энергии от источника.

в часовом механизме с анкерным ходом обратная связь осуществляется за счет взаимодействия анкера с ходовым колесом (рис. \(3\)), позволяя закручивать гирю на цепь, что позволяет маятнику часов колебаться.

Механические автоколебательные системы широко распространены в окружающей нас жизни и в технике. Автоколебания совершают поршни в паровых машинах и в двигателях внутреннего сгорания, молоточки в электрических звонках (рис. \(4\)), струны смычковых музыкальных инструментов, воздушные столбы в трубах духовых инструментов, голосовые связки при разговоре или пении.

Вынужденные колебания происходят до тех пор, пока действует вынуждающая сила.

Как написать хороший ответ? Как написать хороший ответ?

Написать правильный и достоверный ответ;
Отвечать подробно и ясно, чтобы ответ принес наибольшую пользу;
Писать грамотно, поскольку ответы без грамматических, орфографических и пунктуационных ошибок лучше воспринимаются.

Мореплаватель — имя существительное, употребляется в мужском роде. К нему может быть несколько синонимов.
1. Моряк. Старый моряк смотрел вдаль, думая о предстоящем опасном путешествии;
2. Аргонавт. На аргонавте были старые потертые штаны, а его рубашка пропиталась запахом моря и соли;
3. Мореход. Опытный мореход знал, что на этом месте погибло уже много кораблей, ведь под водой скрывались острые скалы;
4. Морской волк. Старый морской волк был рад, ведь ему предстояло отчалить в долгое плавание.

Свободные колебания не могут быть незатухающими, т.к. часть энергии всегда уходит на преодоление сил трения.

2. Что необходимо делать для того, чтобы колебания были незатухающими?

Для того чтобы колебания были незатухающими, необходимо восполнять потерю энергии, например прикладывая периодически к телу внешнюю силу.

3. Какие колебания называются вынужденными?

Вынужденными колебаниями называются колебания происходящие под действием внешней, периодически изменяющейся силы.

4. Что такое вынуждающая сила?

Вынуждающей силой называется внешняя, периодически изменяющаяся сила, вызывающая вынужденные колебания.

5. В каком случае говорят, что колебания установились?

Колебания установились, если амплитуда и частота вынужденных колебаний перестают изменяться.

6. Что можно сказать о частоте установившихся вынужденных колебаний и частоте вынуждающей силы?

Частота установившихся вынужденных колебаний и частота вынуждающей силы равны.

7. Могут ли тела, не являющиеся колебательными системами, совершать вынужденные колебания? Приведите примеры.

Вынужденные колебания совершают поршни в двигателе, швейная игла, мембрана звукового динамика, лопасти ветряной мельницы.

8. До каких пор происходят вынужденные колебания?

Вынужденные колебания происходят до тех пор, пока действует вынуждающая сила.

1. Рассмотрите рисунок 52 и скажите, какие из тел способны совершать: свободные колебания; вынужденные колебания. Ответ обоснуйте.

Свободные колебания - б), г), е). Вынужденные - а), е). Вынужденные колебания могут совершать все тела, т.к. они происходят под действием внешней периодической силы, а возможность системы совершать свободные колебания зависит от того есть ли в этой системе силы способные возвращать её в первоначальное состояние (упругость ветки, пружины, бортиши чашки).

2. Могут ли происходить: а) вынужденные колебанияв колебательной системе; б) свободные колебания в системе, не являющейся колебательной? Приведите примеры.

а) да, такие колебания могут происходить, например раскачивание качелей или маятник часов; б) нет, такие колебания происходить не могут по определению.

Нужен ответ, плиз!
До каких пор происходят вынужденные колебания?

Вынужденные колебания происходят до тех пор, пока действует вынуждающая сила.

Привет. Выручайте с ответом по физике…
Поплавок со свинцовым грузилом внизу опускают
сначала в воду, потом в масло. В обоих ( Подробнее. )

Привет всем! Нужен ваш совет, как отвечать…
Изобразите силы, действующие на тело, когда оно плавает на поверхности жидкости. ( Подробнее. )

Среди предложений 21-29:
(21) И Митрофанов услышал в этом смехе и прощение себе, и даже какое-то ( Подробнее. )

1. Могут ли свободные колебания быть незатухающими? Почему?

Свободные колебания (т. е. колебания, происходящие за счёт начального запаса энергии) всегда затухающие.
Поскольку весь запас энергии, первоначально сообщённый колебательной системе, в конце концов уходит на совершение работы по преодолению сил трения и сопротивления среды (т. е. механическая энергия переходит во внутреннюю).
Поэтому свободные колебания почти не имеют практического применения.

2. Что необходимо делать для того, чтобы колебания были незатухающими?

Чтобы колебания были незатухающими, необходимо восполнять потери энергии за каждый период колебаний.
Это можно осуществить, воздействуя на колеблющееся тело периодически изменяющейся силой.

Каждый раз подталкивая качели в такт их колебаниям, можно добиться того, чтобы колебания не затухали.

3. Какие колебания называются вынужденными?

Колебания, совершаемые телом под действием внешней периодически изменяющейся силы, называются вынужденными колебаниями.

4. Что такое вынуждающая сила?

Внешняя периодически изменяющаяся сила, вызывающая вынужденные колебания, называется вынуждающей силой.

5. В каком случае говорят, что колебания установились?

В большинстве случаев постоянная частота вынужденных колебаний устанавливается не сразу, а спустя некоторое время после их начала.
Когда амплитуда и частота вынужденных колебаний перестают меняться, говорят, что колебания установились.

6. Что можно сказать о частоте установившихся вынужденных колебаний и частоте вынуждающей силы?

Частота установившихся вынужденных колебаний равна частоте вынуждающей силы.

Да.
Вынужденные колебания могут совершать даже тела, которые не являются колебательными системами.

- игла швейной машины,
- поршни в двигателе внутреннего сгорания.

Колебания таких тел тоже происходят с частотой вынуждающей силы.

8. До каких пор происходят вынужденные колебания?

Вынужденные колебания - незатухающие.
Они происходят до тех пор, пока действует вынуждающая сила.

Читайте также: