Справочник от Автор24
Найди эксперта для помощи в учебе
Найти эксперта
+2

Энергия колебательной системы

Понятие колебательной системы

Физика колебаний актуальна в разных сферах нашей повседневной жизни, например, в изготовлении телефонов и двигателей.

Определение 1

Колебания - это движение или изменение состояния, обладающее той или иной степенью повторяемости во времени. Совершать их может качающийся маятник или брусок, подвешенный вертикально на пружине.

В качестве колеблющейся системы рассмотрим пружинный маятник. В пружинном маятнике колебания совершаются под действием сил упругости в пределах упругости тела (пружины).

Пружинный маятник. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Рисунок 1. Пружинный маятник. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Жирная стрелочка - это Fупуп.

Из рисунка можем сделать вывод, что: Fупр.x=kxупр, где k - это жёсткость пружины, а x - смещение от положения равновесия.

Энергия колебательной системы

Преобразование энергии при колебаниях пружинного маятника: энергия упругой деформации превращается в кинетическую энергию: Eпmax=Eкmaxпк. То есть:

kx2max2=mv2max2=kx22+mv22, где

  • k - это жёсткость пружины;
  • xmax - максимальное значение колеблющейся величины;
  • m - масса груза;
  • vmax - максимальная сокрость движения груза.

Решим простую задачу.

Пример 1

Задача. Дан груз с массой 511 г. Он совершает колебательное движение на пружине жёсткостью 361 Н/м. Амплитуда колебаний 26 см. Найти полную механическую энергию колебаний груза. Трением пренебречь.

Решение.

По условию m=511г,k=361Н/м,xm=26смгНмсм Нужно найти Eмехмех.

Переведём единицы измерения в СИ. m=511г=0,511кг;xm=26см=0,26мгкгсмм.

Закон сохранения энергии: Eмех=Eпmaxмехп.

По определению: Eпmax=kx2max2п.

Подставляем значения:

Eмех=Eпmax=3610,262212,2.

Ответ: Eмех12,2 Дж..

Таким образом, мы рассмотрели на простом примере энергию колебательной системы, при этом дав понятие колебательной системе.

Дата последнего обновления статьи: 23.04.2024
Найди решение своей задачи среди 1 000 000 ответов
Крупнейшая русскоязычная библиотека студенческих решенных задач
Все самое важное и интересное в Telegram

Все сервисы Справочника в твоем телефоне! Просто напиши Боту, что ты ищешь и он быстро найдет нужную статью, лекцию или пособие для тебя!

Перейти в Telegram Bot

Изучаешь тему "Энергия колебательной системы"? Могу объяснить сложные моменты или помочь составить план для домашнего задания!

AI Assistant