Вынужденные колебания. Установившиеся вынужденные колебания. Механический резонанс.

Вынужденные колебания - колебания, происходящие под воздействием внешних сил, меняющихся во времени.

Установившиеся вынужденные колебания – состояние, когда затухание отсутствует.

Механический резонанс - явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний при приближении частоты вынуждающей силы (или, в случае электрических колебаний, частоты вынуждающего переменного напряжения) к частоте, равной или близкой собственной частоте колебательной системы.

34) Упругие волны. Стоячие волны. Волновое уравнение. Эффект Доплера.

Упругие волны - механические возмущения, распространяющиеся в упругой среде.

Стоячие волны - это волны, образующиеся при наложении двух бегущих волн, распространяющихся навстречу друг другу с одинаковыми частотами и амплитудами.

Волновое уравнение - распространение волн в однородной изотропной среде в общем случае описывается дифференциальным уравнением частных производных. , где E – смещение частиц среды; V – фазовая скорость волны; t – время

Эффект Доплера: изменение частоты колебаний, воспринимаемой приемником, при движении источника этих колебаний и приемника друг относительно друга. В акустике эффект Доплера проявляется как повышение тона при приближении источника звука к приемнику и понижение тона звука при удалении источника от приемника.

Эффект Доплера легко наблюдать на практике, когда мимо наблюдателя проезжает машина с включённой сиреной. Предположим, сирена выдаёт какой-то определённый тон, и он не меняется. Когда машина не движется относительно наблюдателя, тогда он слышит именно тот тон, который издаёт сирена. Но если машина будет приближаться к наблюдателю, то частота звуковых волн увеличится (а длина уменьшится), и наблюдатель услышит более высокий тон, чем на самом деле издаёт сирена. В тот момент, когда машина будет проезжать мимо наблюдателя, он услышит тот самый тон, который на самом деле издаёт сирена. А когда машина проедет дальше и будет уже отдаляться, а не приближаться, то наблюдатель услышит более низкий тон, вследствие меньшей частоты (и, соответственно, большей длины) звуковых волн.

Для волн (например, звука), распространяющихся в какой-либо среде, нужно принимать во внимание движение как источника, так и приёмника волн относительно этой среды. Для электромагнитных волн (например, света), для распространения которых не нужна никакая среда, в вакууме имеет значение только относительное движение источника и приёмника. Эффект был впервые описан Кристианом Доплером в 1842 году.

Источник волн перемещается налево. Тогда слева частота волн становится выше (больше), а справа — ниже (меньше), другими словами, если источник волн догоняет испускаемые им волны, то длина волны уменьшается. Если удаляется — длина волны увеличивается.

35) Плоская гармоническая волна. Амплитуда, частота, фаза, длина волны. Фазовая скорость волны. Сферические волны. Поляризация волн.

Плоская гармоническая волна – волновые поверхности волны представляют совокупность плоскостей, параллельных друг другу.

Амплитуда волны – максимальное отклонение.

Частота волны – число колебаний за 1 секунду.

Фаза волны – угловая мера времени.

Длина волны – расстояние, на которое распространяется волна за время, равное периоду; расстояние между ближайшими частицами, колеблющимися в одинаковой фазе.

Фазовая скорость волны – скорость распространения фазы волны.

Сферические волны – волновые поверхности (геометрическое место точек, колеблющихся в одинаковой фазе) волны имеют вид концентрических сфер.

Поляризация волн - волна, в которой существует предпочтительное направление колебаний. Поляризация возможно только у поперечных волн.

Электромагнитные волны поперечные, поэтому наблюдается поляризация света.

Естественный свет неполяризован, так как он излучает атомами с произвольной ориентацией в пространстве. Устройство, с помощью которых из естественного получают поляризованный свет называются поляризаторами (например, кристаллы). Поляризатор пропускает только компоненту только с определенным направлением колебаний.

Поиск по сайту: