Что такое периодическое движение
Переодическое движение
Среди разнообразных механических движений, совершающихся в природе и технике, встречаются такие, которые повторяются через равные промежутки времени. Движения такого рода называются периодическими. Промежуток времени, через который движение повторяется, называется периодом.
ПЕРИОДИЧЕСКОЕ ДВИЖЕНИЕ— движение тела, при к-ром его положение в пространстве и скорость повторяются через нек-рые равные промежутки времени.
Гармоническое колебание — колебания, при которых физическая (или любая другая) величина изменяется с течением времени по синусоидальному или косинусоидальному закону. Кинематическое уравнение гармонических колебаний имеет вид
,
где х — смещение (отклонение) колеблющейся точки от положения равновесия в момент времени t; А — амплитуда колебаний, это величина, определяющая максимальное отклонение колеблющейся точки от положения равновесия; ω — циклическая частота, величина, показывающая число полных колебаний происходящих в течение 2π секунд 
— полная фаза колебаний, 
— начальная фаза колебаний.
Свободными, или собственными колебаниями, называются колебания, которые происходят в системе предоставленной самой себе, после того как она была выведена внешним воздействием из состояния равновесия. Примером могут служить колебания шарика, подвешенного на нити.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
ПЕРИОДИЧЕСКОЕ ДВИЖЕНИЕ
Смотреть что такое «ПЕРИОДИЧЕСКОЕ ДВИЖЕНИЕ» в других словарях:
периодическое движение — periodinis judėjimas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. periodic motion vok. periodische Bewegung, f rus. периодическое движение, n pranc. mouvement périodique, m … Fizikos terminų žodynas
периодическое движение — periodical motion Последовательность движения, повторяющаяся после установленного интервала времени. Шифр IFToMM: 2.2.45 Раздел: СТРУКТУРА МЕХАНИЗМОВ … Теория механизмов и машин
УСЛОВНО ПЕРИОДИЧЕСКОЕ ДВИЖЕНИЕ — прямолинейное движение материальной точки, закон к рого выражается действительной условно периодической функцией … Математическая энциклопедия
Рериховское движение — Рериховское движение новое религиозное движение[1][2][3][4][5] … Википедия
Гармонический осциллятор — У этого термина существуют и другие значения, см. Осциллятор. Гармонический осциллятор (в классической механике) система, которая при смещении из положения равновесия испытывает действие возвращающей силы F, пропорциональной смещению x… … Википедия
Циклотронный резонанс — избирательное поглощение электромагнитной энергии носителями заряда в проводниках, помещенных в магнитное поле при частотах, равных или кратных их циклотронной частоте (См. Циклотронная частота). При Ц. р. наблюдается резкое возрастание… … Большая советская энциклопедия
Физиология растений — Содержание: Предмет Ф. Ф. питания. Ф. роста. Ф. формы растений. Ф. размножения. Литература. Ф. растения изучает процессы, совершающиеся в растениях. Эта часть обширной науки о растениях ботаники отличается от ее остальных частей систематики,… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Волны — Здесь описаны В.: а) водяные, б) воздушные звуковые, в) световые, г) электрические волны и д) математическая теория В. А) Волны в воде обыкновенно являются следствием косвенного удара ветра о воду. Поверхность воды от этого делается вогнутой, но… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
СТРУКТУРА МЕХАНИЗМОВ — см. также о словаре аксоид аналог скорости точки аналог углового ускорения звена а … Теория механизмов и машин
Список изобретений, сделанных в Китае — Колесница с зонтом в упряжке из четырёх лошадей из терракотовой армии … Википедия
Презентация «Кинематика периодического движения»
Тема: «КИНЕМАТИКА ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДВИЖЕНИЯ»
Цель : знать законы периодического движения, уметь применять и на практике
Оборудование: компьютер, экран, проектор, планетарная модель земли.
СЛ.1.«КИНЕМАТИКА ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДВИЖЕНИЯ»
Периодическое движение – движение, повторяющееся через равные промежутки времени.
Виды периодического движения:
Вращательное движение –движение в одном направлении по замкнутой траектории
( например, движение спутника вокруг земли)
Колебательное движение-движение вдоль одного и того же отрезка с изменением направления движения
(Например, колебания поплавка на поверхности воды)
(Например, колебания крыльев комара, колебание)
Сл. 6 РАВНОМЕРНОЕ ДВИЖЕНИЕ ПО ОКРУЖНОСТИ
(Рисунок в презентации)
-Ускорение при равномерном движении по окружности направлено к центру окружности и называется центростремитель-ным
-Скорость тела при равномерном движении по окружности не меняется по модулю, меняется по направлению, направлена по касательной к окружности
-Скорость тела всегда остается перпендикулярной ускорению
Сл. 7 ХАРАКТЕРИСТИКИ РАВНОМЕРНОГО ДВИЖЕНИЯ ПО ОКРУЖНОСТИ
T =2П R / V (единица измерения- секунда)
Фаза вращения – угол поворота радиус-вектора тела в произвольный момент времени
а ( единица измерения- радиан)
Угловая скорость – физическая величина, равная отношению угла поворота тела к промежутку времени, в течение которого этот поворот произошел
W = a / t (единица измерения радиан/секунда)
Сл.8 СВЯЗЬ ЛИНЕЙНОЙ И УГЛОВОЙ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ПО ОКРУЖНОСТИ
T =2П R / V период вращения
Т=2П/ W период вращения
2П R / V =2П/ W то есть V = WR
— колебания, при которых колеблющееся величина изменяется со временем синусоидально (косинусоидально).
Найти линейную скорость вращения Земли вокруг Солнца с радиусом R = 1.5*10 8 км. Период= 1 год.
-вывод по материалу.
5. Домашнее задание.
Курс повышения квалификации
Дистанционное обучение как современный формат преподавания
Курс повышения квалификации
Педагогическая деятельность в контексте профессионального стандарта педагога и ФГОС
Курс профессиональной переподготовки
Физика: теория и методика преподавания в образовательной организации
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
Номер материала: ДВ-033676
Не нашли то что искали?
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.
Учителя о ЕГЭ: секреты успешной подготовки
Время чтения: 11 минут
Петербургский Политех перевел студентов на дистанционку
Время чтения: 1 минута
В Минпросвещения рассказали о формате обучения школьников после праздников
Время чтения: 1 минута
Учителя о ЕГЭ: секреты успешной подготовки
Время чтения: 11 минут
Путин поручил не считать выплаты за классное руководство в средней зарплате
Время чтения: 1 минута
В Думу внесли законопроект об обязательном образовании для находящихся в СИЗО подростков
Время чтения: 2 минуты
Учительница из Киргизии победила в конкурсе Минпросвещения РФ «Учитель-международник»
Время чтения: 2 минуты
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.
Периодическое движение: вращение и колебание
Пока я смотрел прямо вверх (маятник приходился как раз надо мною), мне почудилось, что он двигается. Минуту спустя впечатление подтвердилось. Ход маятника был короткий и, разумеется, медленный. Несколько мгновений я следил за ним с некоторым страхом, но скорей с любопытством. Наконец, наскуча его унылым качанием, я решил оглядеться.
Э. По. Колодец и маятник
Теперь познакомимся с тем, что происходит, если тело движется прямолинейно и одновременно с этим участвует во вращательном движении. Представьте себе, что катится колесо. Мы уже говорили, что при этом его единственная точка, а именно центр, движется прямолинейно, а остальные, наряду с этим поступательным движением, движутся по окружности вокруг этого центра. Какие траектории будут описывать эти точки, например точка, находящаяся на ободе колеса? Рассмотрим это на графике, где по оси x отложим положение точки относительно места начала её движения, а по оси у – её высоту над землёй (рис. 55). Мы видим, что эта высота меняется в пределах от нуля до размеров диаметра колеса. По мере того как колесо катится всё дальше, высота положения точки на его ободе постепенно повышается, затем начинает плавно снижаться до нуля и снова постепенно повышаться. Такое движение называют периодическим.
Вращение.
Для того чтобы наблюдать периодические движения, необязательно, чтобы тела передвигались в пространстве вдоль прямой линии. В некоторых случаях достаточно, чтобы они просто вращались. В этом легко убедиться, посмотрев на обычные часы. Их стрелки вращаются вокруг оси, и при этом мы замечаем, что они периодически возвращаются в одну и ту же точку циферблата. Можно построить график, аналогичный предыдущему, но теперь по оси x отложить уже не расстояние, а время. По оси у отложим цифры, на которые указывает стрелка. Правда, может возникнуть проблема: как измерять отрезки времени? Этого нельзя сделать по нашим часам, поскольку с их помощью мы измеряем движение стрелок самих часов.
Рис. 55. Траектория движения точки оси и обода колеса при его качении
Для этой цели нужно воспользоваться другими часами, например песочными. Также можно считать свой пульс, как это делал Галилей, или просто довериться внутреннему ощущению времени, о котором мы говорили в предыдущей главе. В любом случае мы знаем, что время проходит, правильнее сказать, длится. И по мере того как оно длится, стрелки на циферблате часов меняют своё положение от 1 до 12, снова от 1 до 12 и так всё время, пока мы будем наблюдать. Но если часы имеют три стрелки – часовую, минутную и секундную, то они будут возвращаться в исходное положение, скажем, к цифре 1, через неодинаковое время. Секундной стрелке для этого понадобится 60 с, минутной – час, т. е. 3600 с, а часовой – 12 ч, т. е. 43 200 с. Это означает, что разные стрелки имеют различные периоды обращения, которые равны соответственно минуте, часу и 12 часам. Такое движение называют периодическим, и мы его уже обсуждали в предыдущем параграфе. По завершении цикла – полного оборота стрелки – она возвращается в исходное положение, и всё начинается сначала. Но это начало будет началом только с точки зрения этой стрелки, а с точки зрения других – процесс будет продолжаться. Если у нас есть часы с разными стрелками, мы можем не пользоваться для отсчёта никакими другими часами, а просто построить график, отложив по оси х показания минутной стрелки, а по оси у – секундной. Ровно через минуту секундная стрелка вернётся в исходное положение и начнёт отсчёт сначала, а минутная сдвинется только на одно деление и будет отсчитывать всё новые отрезки времени. Посмотрев на график, мы увидим, что на нём изображена периодическая функция. Через равные отрезки на оси х, соответствующие минуте, точка будет иметь одинаковые значения, если отсчитывать их по оси х. Мы получили периодическое движение с периодом , составляющим 1 мин.
Под периодическими процессами понимают такие изменения в системах, когда их положение или состояние через определённый промежуток времени возвращается к тому, которое уже имело место раньше. Самым наглядным периодическим процессом служит движение Земли вокруг своей оси и вокруг Солнца. С интервалом в 24 ч Солнце появляется над горизонтом, проходит через зенит и исчезает за другой точкой горизонта. С интервалом приблизительно в 365 дней меняется температура воздуха, распускаются и опадают листья, празднуется день рождения, начинается и кончается учебный год. Но эти примеры хотя и наглядны, но не совсем точны. Солнце сегодня восходит и заходит не совсем в тех точках, где оно это делало вчера, листья в этом году могут распуститься раньше или позже, чем в предыдущем, да и вообще Земля оборачивается вокруг Солнца не за 365 дней, а несколько медленнее. Так что такая периодичность, в отличие от периодичности точных физических процессов, имеет приблизительный характер. Но именно чередование времени суток и времён года послужило для человечества началом измерения времени, создания календаря и внесло порядок в хозяйственное и социальное устройство.
Колебания.
Математический маятник. Процесс колебания математического маятника выглядит следующим образом (рис. 56). Отведём груз на некоторое расстояние. Тогда на него будет действовать сила тяжести, направленная вертикально вниз, и сила натяжения нити. В результате сложения этих сил груз будет совершать движение по дуге. Оказавшись в самой низкой точке, он достигнет положения равновесия. Но он не останавливается, а по инерции продолжает своё движение по дуге, но уже поднимаясь вверх. Так как ускорения во время снижения и во время подъёма равны по модулю, высота этой точки будет в точности равна той, с которой маятник начал своё снижение. Поэтому весь процесс движения повторяется, но в обратном направлении. При отсутствии трения эти колебания будут продолжаться бесконечно.
Пружинный маятник. Пружинный маятник похож по принципу действия на математический, но вместо гравитации в нём действует сила упругости пружины. Если закрепить груз на горизонтальной пружине, а затем эту пружину растянуть, то сила упругости будет пропорциональна удлинению пружины (рис. 57). Под действием этой силы груз начнёт двигаться вверх к положению равновесия. Но, дойдя до точки равновесия, он не остановится, а будет по инерции продолжать двигаться в противоположную сторону, сжимая пружину. Упругая сила сжимаемой пружины сначала остановит груз, а потом заставит его двигаться в обратном направлении, пока он не вернётся в исходную точку.
Рис. 56. Разложение сил при колебании маятника
Там на груз опять будет действовать сила растянутой пружины, и колебательный процесс будет продолжаться.
§ 1. Колебательное движение. Гармонические колебания
1. Какое движение называют периодическим? Колебательным?
Движение называют периодическим, если физические величины, характеризующие движение, принимают одни и те же значения через равные промежутки времени. Колебательным движение называют движение, которое неоднократно повторяется
по одной и той же траектории.
2. Что называют амплитудой колебаний? Периодом? Частотой?
Амплитудой колебаний называют максимальное отклонение маятника от положения равновесия.
Периодом колебаний называют минимальный промежуток времени, в течение которого повторяются значения всех физических величин этого колебания, т.е. совершается одно полное колебание.
Частотой колебаний называют число колебаний, которое совершает тело в единицу времени.
3. Каким соотношением связаны между собой частота колебаний ν и циклическая частота колебаний ω?
Частота и циклическая частота колебаний связаны между собой соотношение:
4. Что такое кинематический закон движения? Запишите закон движения при гармонических колебаниях.
Кинематический закон движения — это зависимость координаты от времени x(t).
Закон движения при гармонических колебаниях:
по закону косинуса:
5. Какой путь проходит гармонически колеблющееся тело за два периода колебаний, если амплитуда колебаний равна A?
За два периода тело пройдёт расстояние 4А, поскольку за один период тело проходит расстояние, равное двум амплитудам.
6. Приведите примеры колебательных систем в природе и технике.
Колебательные системы в природе: землетрясения, приливы и отливы.
Колебательные системы в технике: маятниковые часы, детские качели.