Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Закон сохранения энергии гармонических колебаний



 

Закон сохранения энергии гармонических незатухающих колебаний выполняется как для идеальных механических ( ), так и для идеальных электрических (R = 0) систем, так как нет диссипации энергии

 

Таблица 2.4 - Закон сохранения энергии гармонических незатухающих колебаний для идеальных механических ( ) и для идеальных электрических (R = 0) систем

 

Механическая система ( ) Электрическая система (R = 0)
Пружинный, физический и математический маятники (рисунки 1, 2, 3) Колебательный контур (рисунок 4)
При максимальном смещении xm = A от положения равновесия (а, г, е полная механическая энергия маятника равна максимальному значению потенциальной энергии . При прохождении равновесия (в) полная энергия равна максимальному значению кинетической энергии В момент времени (положения а, г, е рисунок 4) заряд на обкладках конденсатора qm – максимальный и полная энергия в контуре равна максимальному значению энергии электрического поля , что аналогично максимальной потенциальной энергии механической системы. В начальный момент времени (в, д) ток в катушке максимален Im и полная энергия в контуре равна максимальному значению энергии магнитного поля
Покажем, что при полная энергия сохраняется: Покажем, что при R = 0 полная энергия сохраняется
В другие моменты времени (б) полная энергия равна сумме мгновенных значений кинетической и потенциальной энергий Покажем, что полная энергия W равна максимальному значению потенциальной энергии : В другие моменты времени полная энергия равна сумме мгновенных значений магнитной и электрической энергии Покажем, что полная энергия W равна максимальному значению электрического поля в конденсаторе :
Итак, потенциальная энергия отклоненного от положения равновесия маятника (а) через четверть периода переходит в кинетическую энергию при прохождении положения равновесия (в), еще через четверть периода , кинетическая энергия переходит в потенциальную (г) и т.д. Итак, энергия электрического поля конденсатора (а) через четверть периода переходит в энергию магнитного поля катушки (в), еще через четверть периода энергия магнитного поля переходит в энергию электрического поля конденсатора (2) и т.д.
Так дважды за период энергия преобразуется из потенциальной в кинетическую и наоборот в равных количествах, а полная энергия в любой момент времени постоянна Так дважды за период энергия преобразуется из электрической в магнитную и наоборот в равных количествах, а полная энергия в любой момент времени постоянна.

 

 

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.