Гармониялық тербелістер. Гармоникалық осциллятордың энергиясы
Гармоникалық тербелістер — физикалық (немесе кез келген басқа) шамасы уақыт өтісімен синусоидалы немесе косинусоидалы заңдылықтар бойынша өзгеріп тұратын тербелістер.
Тербеліп тұрған нүктенің ауытқуына пропорционал және осы ауытқуға қарама-қарсы бағытталған күштер әсерінен туындайтын тербелістер гармоникалық болып табылады.
Тербеліс түрлері
Гармоникалық қозғалыстағы орын ауыстырудың, жылдамдықтың және үдеудің уақыт бойынша эволюциясы
Еркін тербелістер жүйе тепе-теңдік жағдайынан шығарылған кездегі жүйедегі ішкі күштердің әсерінен болады. Еркін тербелістер гармоникалық болуы үшін тербелмелі жүйенің сызықты болуы керек (яғни, сызықты қозғалыс теңдеуімен сипатталуы керек), және мұнда энергия диссипациясы болмауы қажет (соңғы болған жағдайда тербеліс өшеді).
Еріксіз тербелістер сыртқы периодты күштер әсерінен болып тұрады. Олар гармоникалық болуы үшін тербелмелі жүйенің сызықты болуы (яғни, сызықты қозғалыс теңдеуімен сипатталуы керек), ал сыртқы күштер өздері уақыт өткен сайын гармоникалық түрде өзгеріп тұруы қажет (яғни, сыртқы күштердің уақытқа тәуелділігі сионусоил\далы боуы керек).
Табиғаттағы негізгі әсерлер және күштер. Ньютон заңдарының тұжырымдамалары және олардың қолданылу шекаралары
Ньютонның механика заңдары – Исаак Ньютон тұжырымдаған (1687) классикалық механиканың негізгі үш заңы.
Ньютонның механика заңдары микроәлем нысандары (атом, молекула, элементар бөлшектер) үшін және жарық жылдамдығына жуық жылдамдықпен қозғалған денелерге қолдануға келмейді.
Ньютонның бірінші заңы
Егер денеге сырттан күш әсер етпесе, онда ол тыныштық күйін немесе бірқалыпты түзу сызықты қозғалыстағы күйін сақтайды.
Біздің дәуірімізге дейінгі 4-ғасырдан бастап, жиырма ғасырға созылған уақыт бойы гректің ұлы ойшылы Аристотельдің және оның жолын қуушылардың идеясы үстемдік етті. Олардың көзқарасы бойынша дене тұрақты жылдамдықпен қозғалу үшін, оған үнемі басқа дене әрекет ету керек деп есептелінді: дененің табиғи күйі тыныштық деп саналды. Алғаш рет итальян ғалымы Галилео Галилей (1564-1642) ғасырлар бойы қалыптасқан бұл қағидадан бас тартты. Ол өзінің жүргізген тәжірбиелері негізінде Аристотель мен оның жолын қуушылар ілімінің жалған екендігін дәлелдей білді. Егер денеге басқа денелер әрекет етпесе немесе олардың әрекеті теңгерілген болса, онда дене не тыныштықтағы күйін сақтайды, немесе түзу сызықты және бір қалыпты қозғалысын жалғастырады деген қорытындыға келген болатын. Бұл өздеріне таныс инерция заңы. Ньютон инерция заңын механика негізіне енгізді, сондықтан бұл заңды Ньютонның бірінші заңы деп атайды.
Инерция заңы орындалмайтын санақ жүйелері болады екен. Мұндай санақ жүйелерінде дененің қозғалыс жылдамдығы өзара әрекеттесуден ғана емес, сол жүйенің үдемелі қозғалысынан да туындай алады. Ондай санақ жүйелері инерциялық емес санақ жүйелері деп аталады.
Достарыңызбен бөлісу: |
