Ruch harmoniczny prosty

Slides:



Advertisements
Podobne prezentacje
Ruch r(t)  x(t), y(t), z(t)
Advertisements

Wykład Drgania wymuszone oscylatora Przypadek rezonansu
FALE Równanie falowe w jednym wymiarze Fale harmoniczne proste
FIZYKA dla studentów POLIGRAFII Wykład 6
Ruch harmoniczny, prosty, tłumiony, drgania wymuszone
Dynamika bryły sztywnej
OSCYLATOR HARMONICZNY
Ruch drgający drgania mechaniczne
Ruch obrotowy Ziemi czy Ziemia się obraca?
Opracował: Karol Kubat I kl.TŻ
Ruch i jego parametry Mechanika – prawa ruchu ciał
Kinematyka punktu materialnego
Temat: Ruch jednostajny
Dane INFORMACYJNE (do uzupełnienia)
Prezentacja ugp – drgania wokół nas
Kinematyka.
Drgania.
Makroskopowe właściwości materii a jej budowa mikroskopowa
Siły zachowawcze Jeśli praca siły przemieszczającej cząstkę z punktu A do punktu B nie zależy od tego po jakim torze poruszała się cząstka, to ta siła.
Ruch harmoniczny prosty
Wykład 11 Ruch harmoniczny cd
Wykład VI. Prędkość kątowa Przyśpieszenie kątowe.
* Moment sily wokół osi z dla małych = -Mgd -MgR d Mg z-axis R x CM gdzie = 0 cos( t + )
Wykład 16 Ruch względny Bąki. – Precesja swobodna i wymuszona
Wykład 22 Ruch drgający 10.1 Oscylator harmoniczny
Wykład Spin i orbitalny moment pędu
Test 2 Poligrafia,
FIZYKA dla studentów POLIGRAFII Wykład 4
DYNAMIKA Zasady dynamiki
Ruch drgający Drgania – zjawiska powtarzające się okresowo
Temat: Dwoista korpuskularno-falowa natura cząstek materii –cd.
Wprowadzenie do fizyki Mirosław Kozłowski rok akad. 2002/2003.
Wykład 23 Ruch drgający 10.1 Oscylator harmoniczny
Przypomnienie wiadomości z lekcji poprzedniej
RUCH HARMONICZNY F = - mw2Dx a = - w2Dx wT = 2 P
Prezentację wykonał Fabian Kowol kl. III b
Opracowała: mgr Magdalena Gasińska
MECHANIKA 2 Wykład Nr 11 Praca, moc, energia.
Ruch złożony i ruch względny
Wykład VII Ruch harmoniczny
Drgania punktu materialnego
RUCH PŁASKI BRYŁY MATERIALNEJ
dr hab. inż. Monika Lewandowska
401.Jaki jest okres drgań wahadła matematycznego o długości l=1m, zawieszonego w wagonie jadącym poziomo z przyspieszeniem a=2m/s2?
Przygotowanie do egzaminu gimnazjalnego
363.Jednorodny, cienki pręt o długości h=1m, wisi swobodnie na poziomej osi przechodzącej przez jego koniec. Jaką początkową prędkość kątową należy mu.
Przykład 5: obiekt – silnik obcowzbudny prądu stałego
dr inż. Monika Lewandowska
Ruch jednostajny prostoliniowy i jednostajnie zmienny Monika Jazurek
Treści multimedialne - kodowanie, przetwarzanie, prezentacjaOdtwarzanie treści multimedialnych Andrzej Majkowski informatyka +
Dynamika ruchu płaskiego
Temat: Matematyczny opis ruchu drgającego
Temat: Ruch drgający harmoniczny.
Informatyka +.
Treści multimedialne - kodowanie, przetwarzanie, prezentacja Odtwarzanie treści multimedialnych Andrzej Majkowski 1 informatyka +
Temat: Funkcja falowa fali płaskiej.
Ruch harmoniczny prosty
WITAMY SŁUCHACZY WYKŁADÓW POPULARNO-NAUKOWYCH Z FIZYKI Grafika: abstract-arts.de.
WYKŁAD 5 OPTYKA FALOWA OSCYLACJE I FALE
Treści multimedialne - kodowanie, przetwarzanie, prezentacja Odtwarzanie treści multimedialnych Andrzej Majkowski 1 informatyka +
Ruch jednowymiarowy Ruch - zmiana położenia jednych ciał względem innych, które nazywamy układem odniesienia. Uwaga: to samo ciało może poruszać się względem.
Ruch drgający Ruch, który powtarza się w regularnych odstępach czasu,
Dynamika ruchu obrotowego
Eksperyment edukacją przyszłości – innowacyjny program kształcenia w elbląskich szkołach gimnazjalnych. Program współfinansowany ze środków Unii Europejskiej.
Wówczas równanie to jest słuszne w granicy, gdy - toru krzywoliniowego nie można dokładnie rozłożyć na skończoną liczbę odcinków prostoliniowych. Praca.
Ruch pod wpływem siły tarcia  - czas relaksacji Na ciało o masie m działa siła oporu Równanie Newtona Wymiar ilorazu.
Drgania punktu materialnego Prowadzący: dr Krzysztof Polko
Ruch złożony i ruch względny Prowadzący: dr Krzysztof Polko
2. Ruch 2.1. Położenie i tor Ruch lub spoczynek to pojęcia względne.
Ruch harmoniczny – powtórzenie.
Zapis prezentacji:

Ruch harmoniczny prosty

Ruch harmoniczny prosty F = -kx W dowolnej chwili F = ma Ale tutaj F = -kx ma = Więc: -kx = ma = a k m x Tj różniczkowe równ. na x(t)!

Ruch harmoniczny prosty niech gdzie w jest szybkością kątową Niech x = A cos(t)

Ruch harmoniczny prosty jak  może mieć coś wspólnego z ruchem po linii prostej?? x = R cos  = R cos (t) x  1 1 1 2 2 q cos q 3 3  4 6 -1 4 6 5 5

Ruch harmoniczny prosty -rozwiązanie Pokazaliśmy, że ma rozwiązanie x = A cos(t) . Ale x = A sin(t) tez może być rozwiązaniem. Ogólne rozwiązanie jest liniową kombinacją obydwu! x = B sin(t)+ C cos(t)

Ruch harmoniczny prosty Ogólne rozwiązanie: x = A cos(t + ) jest równoważne x = B sin(t)+ C cos(t) x = A cos(t + ) = A cos(t) cos - A sin(t) sin gdzie C = A cos() and B = A sin() = C cos(t) + B sin(t) Więc x = A cos(t + ) jest ogólnym rozwiązaniem!

Ruch harmoniczny prosty -rozwiązanie Wykres A cos( t ) A = amplituda drgań q =  t = 0 q = T = 2p T = 2/ A  = w t -    A

Ruch harmoniczny prosty cd. Wykres A cos(t + )   -   

Ruch harmoniczny prosty Wykres A cos(t - /2)  = /2 A  -    = A sin(t)!

Prędkość i przyśpieszenie położenie: x(t) = A cos(t + ) prędkość: v(t) = -A sin(t + ) przyspieszenie: a(t) = -2A cos(t + ) xMAX = A vMAX = A aMAX = 2A k m x

Warunki początkowe Pozwalają wyznaczyć fazę początk.! x(t) = A cos(t + ) v(t) = -A sin(t + ) a(t) = -2A cos(t + ) Niech x(0) = 0 , i x rośnie, tak, że v(0) >0: x(0) = 0 = A cos()  = /2 lub -/2 v(0) > 0 = -A sin()  < 0 więc  = -/2    k m cos sin x

Warunki początkowe więc  = -/2!! x(t) = A cos(t - /2 ) v(t) = -A sin(t - /2 ) a(t) = -2A cos(t - /2 ) x(t) = A sin(t) v(t) = A cos(t) a(t) = -2A sin(t) A x(t) t k x m   -A

Ruch harmoniczny prosty -parametry x = A cos(t + f) A = amplituda t + f = faza  = szybkość kątowa (częstość) frequency f = faza początkowa T –okres (czas trwania jednego drgania). f – częstotliwość drgań (liczba drgań w jednostce czasu) f = 1/T w = 2p f = 2p / T

Sprężyna -ky = ma = y k y = A cos(t + ) y = 0 F = -ky m gdzie

Częstość nie zależy od amplitudy!!! Sprężyna Rozwiązanie ogólne x = A cos(t + ) A = amplituda  = częstość  = faza początkowa Dla sprężyny Częstość nie zależy od amplitudy!!! Tak jest zawsze dla ruchu harm. Prostego! Drgania występują wokół położenia równowagowego w którym siła jest równa zeru!

Wahadło matematyczne

sin  i cos  dla małych  Szereg Taylora sin  i cos  wokół  = 0 : i Dla  << 1,

 = 0 cos(t + ) Wahadło matematyczne Moment siły ciężkości wokół osi z:  = -mgd. d = Lsin   L dla małych  więc  = -mg L Ale  = II=mL2  L d m mg z gdzie Równanie różniczkowe dla RHP!  = 0 cos(t + )

huśtawka L2 < L1 , f2 > f1 lub T1 > T2 . L2 L1 f1 f2

Wahadło fizyczne Wahadło stanowi pręt zawieszony jednym końcem. Znajdź częstość wahań przy odchyleniu wahadła od równowagi o mały kąt. z  x CM L mg

Wahadło - pręt Moment wokół osi (z)  = -mgd = -mg(L/2)sinq  -mg(L/2)q dla małych q Wtedy Więc  = I z d I L/2  x CM d L gdzie mg

Okres Jaką długość powinno mieć wahadło matematyczne, aby miało tę samą częstość co wahadło fizyczne? LS LR (a) (b) (c)

Rozwiązanie LS LR S = P jeśli