Механічні коливання. Механічні хвилі. Їх застосування.

Механічні коливання. Механічні коливання - це повторюваний рух, при якому тіло багаторазово проходить одне і те ж положення в просторі.

Вимушені коливання - коливання, які виникають в системі, у результаті впливу на неї зовнішньої сили, яка чинить періодичну дію. Вільні коливання – коливання, які виникають у результаті початкового виведення системи з положення стійкої рівноваги і здійснюються за рахунок внутрішніх сил системи Власні коливання – коливання, які відбуваються в ідеальній системі без тертя, тобто без втрат механічної енергії. Типи коливань Вільні коливання Вимушені коливання Власні коливання

Гармонічні коливання Це прості періодичні коливання фізичної величини, які з плином часу здійснюються за синусоїдальним або косинусоїдальним законом.

Автоколивання

Характеристики механічних коливань Період – час одного повного коливання. Частота – кількість коливань за одиницю часу. Фаза характеризує інтенсивність коливань Амплітуда – модуль найбільшого відхилення тіла від положення рівноваги. Резонанс – накладання коливань тіла на коливання іншого тіла, в результаті чого відбувається збільшення амплітуди.

Закон збереження повної механічної енергії В процесі механічних коливань повна механічна енергія коливальної системи, що дорівнює сумі потенційної і кінетичної енергій, залишається незмінною.

Механічні хвилі Механічна хвиля – процес розповсюдження коливань в пружному середовищі.

Характеристики механічних хвиль Фронт хвилі – геометричне місце точок, до яких на певний момент часу дійшли коливання. Довжина хвилі – відстань на яку поширюється хвиля протягом одного періоду коливань. Швидкість поширення залежить від пружних властивостей і густини середовища.

Рівняння плоскої гармонічної хвилі

Стоячі хвилі. Утворення стоячих хвиль.

Звукові хвилі У поперечних хвилях частинки речовини коливаються перпендикулярно до напряму розповсюдження. У поздовжніх хвилях напрям руху частинок співпадає з напрямом розповсюдження хвилі. Види хвиль Поперечні Поздовжні

Характеристики звукових хвиль Гучність – психофізична характеристика, що відповідає гучності звуку. Вимірюється у децибелах. Висота звуку – фізіологічний параметр звуку, що визначається частотою звукової хвилі. Сила звуку визначається амплітудою коливань. Інтенсивність – фізична величина, що характеризує перенесення енергії звуковою хвилею за одиницю часу через одиницю площі, що перпендикулярна напряму розповсюдження хвилі. Тембр – характеристика відтінку звуку однакової висоти, що визначається частотним складом і амплітудою обертонів.

Інфразвук та ультразвук

Інтеференція Інтерференція – накладання двох або більше хвиль одна на одну. Використовується при налаштуванні двох музичних тонів в унісон (наприклад, при налаштуванні гітари): налаштування виробляють до тих пір, поки биття, що виникли при накладанні двох хвиль не припиняють відчуватися