Готовые билеты к РК №1 (1080231), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Рис. 3.1
Натуральный логарифм отношения амплитуд, следующих друг за другом через период Т, называется логарифмическим декрементом затухания χ:
;
.
Выясним физический смысл χ и β.
Время релаксации τ – время, в течение которого амплитуда А уменьшается в e раз.
отсюда
Следовательно, коэффициент затухания β есть физическая величина, обратная времени, в течение которого амплитуда уменьшается в е раз.
Билет 21
-
Физическим маятником называется твердое тело, колеблющееся относительно неподвижной горизонтальной оси (оси подвеса), не проходящей через центр тяжести.
Квазиупругая сила-сила F, направленная к центру О , величина которой пропорциональна расстоянию r от центра О до точки приложения силы. численно F = cr, где с — постоянный коэффициент. силы, возникающие при малых деформациях упругих тел
-
Мощность, физическая величина, измеряемая отношением работы к промежутку времени, в течение которого она произведена.
[N]=Вт
Билет 22
-
Момент силы — векторная физическая величина, равная векторному произведению радиус-вектора (проведённого от оси вращения к точке приложения силы — по определению), на вектор этой силы. Характеризует вращательное действие силы на твёрдое тело.
-
Сила сопротивления-сила, препятствующая движению тела или материальной точки в среде
K -коэффициент сопротивления, зависящий от формы, размеров, поверхности тела и свойств среды. В СИ он выражается в Н.с/м и определяется опытным путем
Билет N23.
1. Сложение взаимно-перпендикулярных гармонических колебаний.
Рассмотрим результат сложения колебаний одинаковой частоты ,происходящих во взаимно перпендикулярных направлениях. Начальную фазу первого колебания примем = 0.
2.Момент импульса твердого тела относительно оси:
В тех случаях, когда твердое тело вращается вокруг неподвижной оси, обычно оперируют с понятием момента импульса относительно оси. Момент импульса относительно оси - это проекция на данную ось момента импульса L, определенного относительно некоторой точки О, принадлежащей оси, причем, как оказывается, выбор точки О на оси значения не имеет.
Билет N24.
1. Гармонические колебания - колебания, происходящие по закону синуса или косинуса.
Векторная диаграмма:
Сложение гармонических колебаний одного направления равных частот:
Сложим гармонич. колебания одного направления и одинаковой частоты и построим векторные диаграммы этих колебаний
Т.к. векторы А1 , А2 -вращаются с одинаковой угловой скоростью, то разность фаз будет постоянной. . В этом выражении амплитуда А и начальная фаза j задаются соотношениями
Таким образом, тело, участвуя в двух гармонических колебаниях одного направления и одинаковой частоты, совершает также гармоническое колебание в том же направлении и с той же частотой что и складываемые колебания. Амплитуда зависит от разности фаз.
В результате сложения колебаний мало отличающихся по частоте получаются колебания с периодически меняющейся амплитудой. Периодические изменения амплитуды колебания, возникающие при сложении двух гармонич. колебаний с близкими частотами, наз. биениями.
2. Квазиупругая сила:
Выражение для консервативной силы вблизи положения равновесия
В СИ измеряется в Ньютонах,[ Н ].
Билет 25
1.Совокупность тел, выделенная для рассмотрения, называется механической системой. Система тел, взаимодействующих только между собой, называется замкнутой.
Импульс замкнутой системы сохраняется, т.е. не изменяется с течением времени (n-число материальных точек (тел), входящих в систему)
2. Фазовая кривая – графическое представление динамической системы
Для вращательного движения:
=W0t+
W=W0+βt => t=
=> уравнение фазовой траектории.
угол поворота [ рад]
W-угловая скорость [рад/сек]
Билет 26
1.Свободные затухающие колебания.
Затухающие колебания описываются уравнением: x’’+2x’+02x=0.
2=r/m, 02=k/m, где r - коэффициент сопротивления, k - коэффициент квазиупругой силы.
02 - собственная частота системы.
=02-2|, x=a0e-tcos(t+),период затухающих колебаний: T=2/(02-2|).
Скорость затухания колебаний определяется величиной , которую называют коэффициентом затухания.
2. Величина, равная dA=Fds, называется работой, совершаемой силой F на пути ds.
Работа - физическая величина (мера), характеризующая изменение энергии в механике.
Работа измеряется в Джоулях. (Дж)
1 Дж=1 =1 Н*м
Билет 27
-
Декремент и логарифмический декремент затухания.
Декрементом затухания называется отношение значений амплитуд, соответствующим моментам времени, отличающимся на период: a(t)/(a(t+T))=eT.
Логарифмический декремент затухания: =T.
Добротность колебательной системы.
Для характеристики колебательной системы употребляется величина Q=/ называемая добротностью системы.
С ростом коэффициента затухания период увеличивается.
2. Коэффициент упругости (иногда называют коэффициентом Гука, коэффициентом жёсткости или жёсткостью пружины) — коэффициент, связывающий в законе Гука удлинение упругого тела и возникающую вследствие этого удлинения силу упругости. Применяется в механике твердого тела в разделе упругости. Обозначается буквой khttp://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D1%8D%D1%84%D1%84%D0%B8%D1%86%D0%B8%D0%B5%D0%BD%D1%82_%D1%83%D0%BF%D1%80%D1%83%D0%B3%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8 - cite_note-1. Имеет размерность Н/м или кг/с2 (в СИ). Коэффициент упругости численно равен силе, которую надо приложить к пружине, чтобы её длина изменилась на единицу расстояния.
Билет 28
2)Логарифмический декремент затухания
физическая величина, обратная числу колебаний, по истечении которых амплитуда А уменьшится в е раз
или
безразмерная физическая величина, описывающая уменьшение амплитуды колебательного процесса и равная натуральному логарифму отношения двух последовательных амплитуд колеблющейся величины в одну и ту же сторону
Билет 29
1. - угол поворота
W= - угловая скорость
Β= - угловое ускорение
S=R * ; V=
=R
=R
=W2R
2. Фазовая кривая – графическое представление динамической системы
Для вращательного движения:
=W0t+
W=W0+βt => t=
=> уравнение фазовой траектории.
угол поворота [ рад]
W-угловая скорость [рад/сек]
Билет 30
1.Свободные незатухающие колебания – это гармонические колебания, происходящие под действием только возвращающей силы.
Гармонический осциллятор – простейшая колебательная механическая система с одной степенью свободы.
En=2
p(t)=m(-WAsin(Wt+ ))
2.Фазовая траектория – это графическое представление динамической системы.
- уравнение фазовой траектории.
Плоскость (р,х) – фазовая плоскость (эллипс).