Главная » Все файлы » Просмотр файлов из архивов » Файлы формата DJVU » Г.С. Ландсберг - Элементарный учебник физики (том 3). Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика

Г.С. Ландсберг - Элементарный учебник физики (том 3). Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика, страница 9

DJVU-файл Г.С. Ландсберг - Элементарный учебник физики (том 3). Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика, страница 9 Физика (2686): Книга - 4 семестрГ.С. Ландсберг - Элементарный учебник физики (том 3). Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика: Физика - DJVU, страница 9 (2686) - СтудИзб2019-05-09СтудИзба

Описание файла

DJVU-файл из архива "Г.С. Ландсберг - Элементарный учебник физики (том 3). Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "физика" из 4 семестр, которые можно найти в файловом архиве МГУ им. Ломоносова. Не смотря на прямую связь этого архива с МГУ им. Ломоносова, его также можно найти и в других разделах. .

Просмотр DJVU-файла онлайн

Распознанный текст из DJVU-файла, 9 - страница

Как мы видели, под действием гармонической силы определенной частоты раскачивается одни из язычков частотомера; при всяком же негармоническом воздействии (например, прерывистый ток) будет колебаться не один язычок, а несколько, именно те, которые попадают в резонанс с гармониками, входящими в состав тока.

Раскачка каждого язычка будет при этом прямо пропорциональна амплитуде той гармонической слагающей тока, на которую этот язычок резонирует. Частотомером можно воспользоваться и для определения гармонического состава механических колебаний, например колебаний фундамента машины. Для этого достаточно поставить прибор на колеблющийся фундамент. $17.

Форма периодических колебаний н ее связь с гармоническим составом этих колебаний. Можно теперь ответить на вопрос, поставленный в ~ 5: что означает отсутствие определенной частоты у негармоническогопериоднческого колебания периода Тй Согласно теореме Фурье такое периодическое колебание представляет собой набор гармонических колебаний и, следовательно, характеризуется не одной частотой, а н аб о р о м ч а с т о т « =УТ, 2«, 3«и т. д., т.

е. кратных наиболее низкой (основной) часготе «. Рассмотрим осциллограммы колебаний, имеющих одинаковый период Т, но различных по своей форме. Пример таких осциллограмм мы имели на рис. б, где было изображено несколько различных периодических колебаний одного и того же периода. По теореме Фурье каждое из этих колебаний является суммой гармонических колебаний, причем и основная частота «=Ъ~Т, и ее обертоны 2«, 3«и т. д. у всех рассматриваемых периодических колебаний одинаковы, так как одинаков период Т. Но если частоты гармоник одни и те же, то с чем связано р а з л и ч и е ф о р м ы наших периодических колебаний? 44 Попробуем выяснить этот вопрос на примерах сложения гармонических колебаний.

Это сложение осуществляется по общим правилам сложения движений (см. том 1, $ 6), Если складываемые перемещения происходят вдоль одной прямой, то результирующее перемещение равно алгебраической сумме складываемых перемещений. Отсюда вытекает и графический способ сложения колебаний, которым мы будем сейчас пользоваться. Рис, ЗО. Сумма гармонического колебания и его первого обертона На рис. 30 штриховой линией показаны развертки (осциллограммы) двух гармонических колебаний — основного тона и первого обертона. Прямая линия соответствует положению равновесия.

В какой-то момент времени, т, е. в какой-то точке А этой прямой линия, имеем отрезки АВ и АС, изображающие отклонения от положения равновесия, вызванные каждым из колебаний в зтаг момент. Сложив эти отрезки, мы получаем отрезок АВ, изображающий результирующее отклонение в точке А. Выполиив такое построение для ряда точек на прямой (с учетом знаков отклонений, т. е.

плюс — вверх, минус — вниз), соединим концы всех результнрукнцих отрезков линией. Мы получим развертку суммарного колебания (сплошная кривая на рисунке). Оно имеет тот же период, что и основная гармоника, но форма его несинусоидальна. Попробуем теперь вдвое уменьшить амплитуду обертона. Результат сложения в этом случае показан на рис, 31, На рис. 32 амплитуды обеих гармоник те же, что и на рис. ЗО, но обертон сдвинут по времени на четверть своего периода. Наконец, на рис.

33 обе гармоники взяты такими же, как на рис. ЗО, но добавлен еще второй обертон. Во всех случаях результирующие колебания получаются с одним и тем же периодом, но совершенно различными по форме. Рис. Зк То же, что на рис. 30, но амплитуда обертона вдвое ыепььпе Итак, различие формы периодических колебаний свизоно с тем, сколько гармоник входит в их состав, с какими они вход~пи амплитудами и фазами. Рис. 32. То же, что на рис. 30, но обертон сдвьп|ут па четверть своего периода Мы брали для простоты всего две или три складываемые гармоники; но формы периодических колебаний могут быть (и чаще всего бывают) такими, что количество обертонов будет очень большим и даже бесконечно большим.

При этом для всякой формы периодического колебания каждая его гармоника имеет вполне определенную амплитуду и фазу. Стоит изменить амплитуду или фазу хотя бы одной-единственной гармоники, и форма результирующего периодического колебания в какой-то мере изменится. Впрочем, очень часто изменения формы колебаний, обусловленные ф а з а м и гармоник, т. е.

их сдвигами по времени, не играют роли в физическом явлении и поэтому не пред- ставляют интереса. Именно так, в частности, обстоит дело по отношению к звуковым колебаниям, к которым мы обратимся в следующих параграфах. В таких случаях нам важнознатьлишьчастбты и амплиту'ды гармоник, Рнс. 33. То же, что на рис. 30, но добавлен второй обертон входящих в состав данного сложного колебания. Набор зтих частот и амплитуд называется гарлюничгскижспгкнтрога (или просто слекптроат) данного колебания. 7 3 Ф Г Ю 7 8 9 10 гг 12 Ноиер аедиенпне Рис. 34. Периодическое колебание в форме толчков и спектр такого колебавна 47 Спектры можно изображать в виде очень наглядных графиков, откладывая в определенном масштабе по горизонтальной оси частбты (илн номера) гармоник, а по вертикали — их амплитуды.

На рис. 34 показана осциллограмма колебания, представляющего собой периодические выбросы в одну сторону. Так меняется со временем, например, действующая периодическими толчками сила. В нижней части рисунка показан спектр этого колебания. Положение каждой линии определяет номер соответствующей гармоники и. следовательно, ее частоту, а высота линии — амплитуду этой гармоники. Г и а в а !1. ЗВУКОВЫЕ КОЛЕБАНИЯ Б 18.

Звуковые колебания. Колебания упругой пластинки, зажатой в тисках, имеют тем более высокую частоту, чем короче свободный (колеблющийся) кусок пластинки. Когда частота колебаний делается выше 16 Гц, мы начинаем с л ыш а т ь колебания пластинки. Выше (й 4) мы убедились в том, что и звучащий камертон тоже колеблется.

Вообще человеческое ухо с л ы ш и т звук, когда на слуховой аппарат уха действуют механические колебания с частотой не ниже 16 Гц, но не выше 20 000 Гц (20 кГц). Колебания же с более низкими и более высокими частотами неслышимы *). Таким образом, звук обусловливается механическими колебаниями в упругих средах и телах (твердых, жидких и газообразных), частоты которых лежат в диапазоне от 1б до 20 кГЧ и которые способно воспринимато человеческое ухо.

Соответственно этому механические колебания с указаиныьгн частотами называются звуковыми или акустическими (акустпка — учение о звуке). Неслышимые механические колебания с частотами ниже звукового диапазона часто называют инфразвуковылиц а с частотами выше звукового диапазона, т. е. более 20 кГц — ультразвуковыми. Если звучащее тело, например электрический звонок, поставить под колокол воздушного насоса, то по мере откачивания воздуха звук будет делаться все слабее и, наконец, совсем прекратится. Передача колебаний от звучащего тела осуществляется ч е р е з в о з д у х. Как именно происходит распространение колебаний в воздухе, мы рассмотрим позднее.

Теперь же отметим только одно обстоятельст. во: при своих колебаниях звучащее тело попеременно то сжимает слой воздуха, прилегающий к поверхности тела, «) Неслышимы сами по себе, т. е. если оии ие сопроиожлаются колебаииями иного происхожлеиия и со слышимыми частотами.

Скрип качелей ие означает, что мы слышим их качания. 49 то, наоборот, создает разрежение в этом слое. Таким образом, распространение звука в воздухе начинается с к о л еб а н и й п л о т н о с т и воздуха у поверхности колеблющегося тела. Но колебания плотности воздуха можно создать и без колеблющегося тела, Если, например, быстро вращать диск с отверстиями, расположенными по окружности, и продувать через них струю воздуха (рис. 35), то позади отверстий струя будет прерывистой, получатся периодически следующие друг за другом уплотнения воздуха. Легко убедиться, что и в этом случае мы услышим звук.

Рис. Зб. Сирена Рис. Зо. Получение звука врсрмваниеи струи воздуха На прерывании воздушной струи основано устройство с и р е и ы. В этом источнике звука вращающийся диск располагается обычно над неподвижным диском с таким же числом отверстий, причем отверстия прорезаны наклонно 1рис. Зб). Этим достигается, во-первых, то, что подвижный диск приводится во вращение самой воздушной струей подобно колесу турбины, а во-вторых, одновременно прерывается столько струй, сколько отверстий в диске, благодаря чему звук значительно усиливается. Сирена плп даже простое устройство, изображенное на рис. 35, удобны в опытах тем, что позволяют легко определять период звуковых колебаний.

Свежие статьи
Популярно сейчас
Зачем заказывать выполнение своего задания, если оно уже было выполнено много много раз? Его можно просто купить или даже скачать бесплатно на СтудИзбе. Найдите нужный учебный материал у нас!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Нашёл ошибку?
Или хочешь предложить что-то улучшить на этой странице? Напиши об этом и получи бонус!
Бонус рассчитывается индивидуально в каждом случае и может быть в виде баллов или бесплатной услуги от студизбы.
Предложить исправление
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
4995
Авторов
на СтудИзбе
467
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее