Главная >> Физика 9 класс

 

Глава 2. Механические колебания и волны. Звук

 

§ 24. Величины, характеризующие колебательное движение

Сравним колебания двух одинаковых маятников, изображённых на рисунке 58. Первый маятник колеблется с большим размахом, т. е. его крайние положения находятся дальше от положения равновесия, чем у второго маятника.

  • Наибольшее (по модулю) отклонение колеблющегося тела от положения равновесия называется амплитудой колебаний.

Колебания маятников, происходящие с разной амплитудой

Будем рассматривать колебания, происходящие с малыми амплитудами (рис. 59), при которых длину дуги можно считать равной отрезку АВ и даже полухорде СВ. Поэтому под амплитудой колебаний нитяного маятника можно понимать как дугу, так и любой из этих отрезков. Так, амплитуда колебаний первого маятника (см. рис. 58) равна О1А1 или O1В1, а второго — О2A2 или O2В2. Амплитуду обозначают буквой А ив СИ измеряют в единицах длины — метрах (м), сантиметрах (см) и др. Амплитуду можно измерять также в единицах плоского угла, например в градусах, поскольку дуге окружности соответствует определённый центральный угол, т. е. угол с вершиной в центре окружности (в данном случае в точке О).

Амплитуда колебаний пружинного маятника (см. рис. 53) равна длине отрезка ОВ или ОА.

Колеблющееся тело совершает одно полное колебание, если от начала колебаний проходит путь, равный четырём амплитудам. Например, переместившись из точки О1 в точку В1, затем в точку А1 и вновь в точку O1 (см. рис. 58), шарик совершает одно полное колебание.

  • Промежуток времени, в течение которого тело совершает одно полное колебание, называется периодом колебаний.

Период колебаний обозначается буквой Т и в СИ измеряется в секундах (с).

Подвесим два одинаковых шарика на нитях разной длины и приведём их в колебательное движение. Увидим, что за один и тот же промежуток времени короткий маятник совершит больше колебаний, чем длинный.

  • Число колебаний в единицу времени называется частотой колебаний.

Обозначается частота греческой буквой ν («ню»). За единицу частоты принято одно колебание в секунду. Эта единица в честь немецкого учёного Генриха Герца названа герцем (Гц).

Допустим, в одну секунду маятник совершает два колебания, т. е. частота его колебаний равна 2 Гц Чтобы найти период колебания, необходимо одну секунду разделить на число колебаний в эту секунду, т. е. на частоту:

период колебания

Таким образом, период колебания Т и частота колебаний ν связаны следующей зависимостью:

период колебания Т и частота колебаний v связаны следующей зависимостью

Продолжение >>>