1.5.2 Период и частота колебаний. Период малых свободных колебаний математического маятника. Период свободных колебаний пружинного маятника

Видеоурок: Маятник - Физика в опытах и экспериментах



Лекция: Период и частота колебаний

Маятник - это физическое тело, совершающее колебания под действием сил тяжести или упругости.

Рассмотрим два вида маятников: математический и пружинный.

Математический маятник

Идеальной системой колебаний является математический маятник. Данная модель состоит из упругой длинной нити с большой жесткостью и небольшого тела на её конце. Если отклонить такой маятник от состояния равновесия всего на 5 градусов или менее, то он будет совершать гармонические колебания.

Гармонические колебания данного тела совершаются благодаря силе натяжения нити и силе тяжести.




















Для вывода формул периода математического маятника, следует воспользоваться Вторым законом Ньютона и основными уравнениями механики. В результате этого получим, что период и циклическая частота математического маятника равны:
Отсюда можно сделать вывод, что ни масса тела маятника, ни выбранная амплитуда не влияют на период и частоту колебаний. Они зависят только от длины нити и ускорения свободного падения в данной местности.

Математический маятник используют для регулирования часов в определенной местности в любой точке земного шара, поскольку, мы уже знаем, что ускорение свободного падения на разных частях поверхностей Земли отличается.

Математический маятник также используют для определения местонахождения залежей металлической руды, поскольку в данных местностях ускорение свободного падения увеличивает свое значение.

Пружинный маятник


Пружинный маятник - это тело, прикрепленное к пружине, которое колеблется под действием силы упругости и силы тяжести.

Произведя аналогичные математические выкладки, получим период и циклическую частоту пружинного маятника:

Характеристики гармонических колебаний пружинного маятника зависят от массы груза и жесткости пружины.

Предыдущий урок
Следующий урок

Больше интересных статей:

  • 2.1.3 «Просвещенный абсолютизм». Законодательное оформление сословного строя
  • 2.1.2 Северная война. Провозглашение Российской империи
  • 1.4.6 Смута. Социальные движения в России в начале XVII в. Борьба с Речью Посполитой и со Швецией
  • 1.2.1 Возникновение государственности у восточных славян. Князья и дружина. Вечевые порядки. Принятие христианства
  • 1.3 Виды знаний
  • Оставить комментарий