Энергия материальной точки, совершающей гармонические колебания.
Кинетическая энергия материальной точки:
Потенциальная энергия материальной точки, совершающей гармонические колебания под действием квазиупругой силы:
Полная энергия:>
остается постоянной, с течением времени происходит только превращение кинетической энергии в потенциальную и обратно.
Гармонический осциллятор.
Гармоническим осциллятором называется система, совершающая колебания, описываемые дифференциальным уравнением
Примерами гармонического осциллятора являются пружинный, математический и физический маятники электрический колебательный контур.
Пружинный маятник.
Пружинный маятник — это груз массой m, подвешенный на абсолютно упругой пружине и совершающий гармонические колебания под действием силы
F=-kx где k — жесткость пружиы.
Уравнение движения маятника
или
Сравнивая это уравнение с уравнением движения гармонического осциллятора>
, мы видим, что пружинный маятник свершает колебания по закону
с циклической частотой и периодом
Потенциальная энергия пружинного маятника
Если на маятник действует сила трения, пропорциональная скорости>
, где r — коэффициент сопротивления, то колебание маятника будут затухающими и закон движения маятника будет иметь вид
или
| На главную сайта Dvoika.net |