Механічна акустична хвиля
№1
№2
Механічна стояча хвиля
![]() |
| Встановлення стоячої хвилі |
Стоячі хвилі – це результат накладання двох біжучих когерентних хвиль з однаковими амплітудами, які поширюються назустріч одна одній.
Мета роботи: Дослідити коливання математичного маятника та встановити залежність його періоду від амплітуди.
Обладнання: модель математичного маятника, лінійка, секундомір.
Вказівки до роботи
1. Встановити залежність періоду коливань математичного маятника від амплітуди.
2. Результати експерименту подати графічно.
3. Обчислити похибки експеримену.
4. Зробити відповідні висновки.
Процес поширення коливань в суцільному середовищі, яке неперервно розподілене в просторі і має пружні властивості, називається механічним хвильовим процесом, або механічною хвилею.
Основна властивість всіх хвиль є перенос енергії без переносу речовини.
Пружними (або механічними) хвилями називаються поширення коливань у пружному середовищі. Механічні (пружні) хвилі бувають поперечні і поздовжні.
![]() | |
| Рис. 1 Поперечна механічна хвиля |
![]() |
| Масивні залізо-бетонні конструкції вигинаються немов папір |
Кожне тіло характеризується власною частотою вільних незгасаючих коливань. Якщо на коливальну систему подіяти зовнішньою періодичною силою, частота коливання якої майже дорівнює частоті вільних коливань тіла, то різко зростає амплітуда коливань системи. Дане явище у фізиці називають резонансом.
Явище резонансу може бути причиною руйнування машин, будівель, мостів, якщо їх власні частоти співпадають з частотою періодично діючої сили. Тому, наприклад, двигуни в автомобілях встановлюють на спеціальних амортизаторах, а військовим підрозділам при русі по мосту забороняється йти «в ногу».
Пружинний маятник Коливаннями або коливальними рухами називають такі види механічного руху чи зміни стану системи, які періодично повторюються в часі, наприклад, механічні коливання тіла на пружині, коливання маятників, коливання струн, вібрації фундаментів будівель, електромагнітні коливання в коливальному контурі.
За фізичною природою коливання поділяють на:
За характером коливань -
Хоча коливання досить різноманітні за своєю фізичною природою, але вони мають спільні закономірності й описуються однотипними математичними методами.
Механічні коливання - періодичне зміщення тіла то в один, то в другий бік відносно положення рівноваги.
Механічна система, в якій одне або декілька тіл можуть здійснювати коливальні рухи, називають коливальною системою.
Коливання, які відбуваються лише під дією внутрішніх сил, називають вільними.