Реферат

                                 На тему «Сложение колебаний»

             Студента I –го курса гр. 107

 Шлыковича Сергея

                                                                

      Минск 2001

Векторная диаграмма

            Колебаниями называются движения или процессы, обладающие той или иной повторяемостью во времени.

Сло­жение нескольких гармонических колебаний одного направления и одинаковой частоты становится нагляд­ным, если изображать колебания графически в виде векторов на плоскости. Полученная таким способом схема называется векторной диаграммой.

Возьмем ось, вдоль которой будем откладывать колеблющуюся величину  x. Из взятой на оси точки О отложим вектор длины A, образующий с осью угол б. Если привести этот вектор во вращение с угло­вой скоростью щ0, то проекция конца вектора будет перемещать­ся по оси x в пределах от —А до +A, причем координата этой проекции будет изменяться со временем по закону

Следовательно,   проекция   конца    вектора на ось будет совершать гармонические  колебания   с  ам­плитудой, равной длине вектора, с круговой частотой, равной угловой скорости вращения вектора, и с на­чальной фазой, равной углу, образуемому вектором с осью в начальный момент времени.

Таким образом, гармоническое колебание может быть задано с помощью вектора, длина которого рав­на амплитуде колебания, а направление образует с осью x угол, равный начальной фазе колебаний.

Рассмотрим сложение двух гармонических коле­баний одного направления и одинаковой частоты. Результирующее колебание будет суммой колеба­ний х1 и x2, которые определяются функциями

,   (1)

Представим оба колебания с помощью векторов A1и А2. Построим по правилам сложения векторов результирующий вектор А. На рисунке вид­но, что проекция этого вектора на ось x равна сум­ме проекций складываемых векторов:

Поэтому, вектор A представляет собой резуль­тирующее колебание. Этот вектор вращается с той же угловой скоростью щ0, как и векторы А1 и А2, так что сумма x1 и х2 является гармоническим колебанием с частотой (щ0, амплитудой A и начальной фа­зой б. Используя теорему косинусов получаем, что

           (2)

Также, из рисунка видно, что

                                         (3)

Представление гармонических колебаний с помощью    векторов    позволяет    заменить сложение функций сложением  векторов, что значительно проще.

  Сложение колебаний во взаимно перпендикулярных направлениях.

Представим две взаимно перпен­дикулярные векторные величины x и y, изменяющие­ся со временем с одинаковой частотой щ по гармони­ческому закону, то

                     (1)

Где ex и eу — орты координатных осей x и y, А и B — амплитуды колебаний. Величинами x и у может быть, например, смещения материальной точки (частицы) из положения равновесия.

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: доклад 2011, реферати українською.





1  2  3 | Следующая страница реферата