Генератор математических маятников.

Введение………………………………………………………………………2
1.Основная часть……………………………………………………………..3
1.1. Теоретическая часть………………………………………………….....3
1.1.1. Колебательное движение………………………………………....3
1.1.2. Параметры колебательного процесса……..……………………..3
1.1.3. Гармонические колебания. Осциллятор……………….………..4
1.1.4. Виды и специфика механических волн………………………….5
1.1.5. Интерференция ……………..…………………….………………5
1.1.6. Резонанс…………...……………………………………………….5
1.1.7. Маятник Чеботаева ……………………………………………….6
1.2. Практическая часть……………………………………………………...7
1.2.1. Изготовление генератора математических маятников….……...7
1.2.2 Порядок работы установки. Закономерности…………………....8
Заключение…………………………………………………………………...9
Список литературы…………………………………………………………..10
Приложение…………………………………………………………………..11

Весь текст будет доступен после покупки

Колебания и волны являются неотъемлемой частью нашего мира, начиная от простых механических систем, таких как маятники, и заканчивая сложными явлениями, такими как звуковые и электромагнитные волны. Понимание этих физических процессов не только углубляет наши знания о природе, но и способствует развитию технологий, которые мы используем в повседневной жизни. В зависимости от физической природы и механизма возбуждения, колебания различают:
- механические (колебания маятников, струн, балок, частей машин и механизмов, качка кораблей, волнение моря, колебания давления при распространении звука в газе, жидкости, твердом теле и т.д.);
- электромагнитные (переменный ток, колебания тока, заряда в колебательных контурах и т.д.);
-электромеханические (колебания мембран телефонов, диффузоров электродинамических громкоговорителей и т.д.).
Колебания представляют собой периодические движения, в ходе которых система возвращается к своему первоначальному состоянию после каждого цикла. Простой пример - движение маятника или пружины, где силы восстанавливают равновесие после смещения.

Весь текст будет доступен после покупки

1. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
1.1 . Теоретическая часть
1.1.1. Колебательное движение
Для того, чтобы понять принцип действия системы маятников, сначала нужно разобраться в работе маятника в едином экземпляре. Маятники, которые я буду использовать в своем исследовании –математические. Математический маятник есть система из материальной точки, которая подвешена на невесомой нерастяжимой нити, и колеблющаяся под действием силы тяжести. [1]
Одним из основных общих свойств всех колебательных систем заключается в возникновении в них силы, возвращающей систему в положение устойчивого равновесия. [2]
1.1.2. Параметры колебательного процесса
Для того, чтобы охарактеризовать колебательное движение, необходимо ввести некоторые понятия. Отклонение колеблющегося тела от положения равновесия – амплитудой (А). Период колебаний – промежуток времени, в течение которого тело совершает одно полное колебание. Оно произошло, если тело возвратилось в начальное положение и начало новый колебательный цикл в первоначальном направлении. Период колебаний обозначается буквой Т и в СИ измеряется в секундах и может высчитываться по двум формулам:
где t – время движения, n – число полных колебаний (1).

где l – длина нити, g – ускорение свободного падения (2).
Число колебаний в единицу времени называется частотой. Обозначается буквой « » и измеряется в Герцах. Формула для расчета частоты:

Частота свободных колебаний называется собственной частотой колебательной системы. Частота и период свободных колебаний нитяного маятника зависят от длины его нити.
Фаза колебаний – физическая величина, определяющая состояние периодического колебательного процесса в каждый момент времени; обозначается буквой «?» и измеряется в радианах. Фазу можно вычислить по формуле
где ? — циклическая частота, t — время, ?0 — начальная фаза колебаний (3).

Весь текст будет доступен после покупки

1. «Колебания и волны» В. В. Борисовский, учебное пособие для студентов всех направлений РИИ АлтГТУ им. И.И. Ползунова, Рубцовск - 2014
2. «Введение к лаб. работам на изучение колебаний» доцент Г.Е. Пустовалов, физический факультет МГУ, Москва - 2012
3. Физика. 11 класс. Углубленный уровень. Колебания и волны. Учебник – Мякишев Г.Я., Синяков А.З., Москва - 2019
4. «Колебания и волны» А.Г. Москаленко, Е.П. Татьянина, И.М. Трегубов, Т.Л. Тураева, учебно-методическое пособие, ФГБОУ ВО ВГТУ, Воронеж – 2018
5. «Колебания и волны. Волновая оптика» А.Н. Тюшев, Л.Д. Дикусар, курс лекция по физике (часть 3), Новосибирск – 2003

Весь текст будет доступен после покупки