Пәнінен syllabus

Оқушыларды амплитуда, период және жиілік ұғымдарын қалыптастыру үшін сапалық, 
сандық есептерді шығарып, жеңіл орындалатын әр түрлі практикалық тапсырмаларды 
жасауды ұсыну керек. Тербеліс периоды мен оның жиілігінің арасындағы байланыс: 
v
T
T
v
1
;
1


(1)
(1) қарастырып есептер шығарылады. 
3. Гармониялық тербелістер. Тербелімелі қозғалысты сипаттайтын негізгі үғымдарды 
енгізгеннен кейін гармониялық тербелістер ұғымы енгізіледі. 
Гармониялық тербеліс ұғымын енгізу үшін 14-суретте көрсетілген қондырғы серіппелі 
маятникті қолдануға болады. Бұл тәжірибеде төменгі бөлігінде тесігі бар кішкене ыдысқа 
құм (немесе боялған сұйық құйылған) салынған, оны тербелмелі қозғалысқа келтіріп; 
тербеліс жазықтығына перпендикуляр бағытта таспаны тұрақты жылдамдықпен 
жылжытсақ, онда таспада толқын тәрізді із қалады. 
14 –сурет 15-сурет 
15-суретте алынғанқисықтыңтүрікөрсетілген. Ол синусоида депаталады. 
Егерқандай 
да 
бірденекоординатасының 
уақытқатәуелдіграфигі 
синусоида 
(косинуоида) болса, яғни координата уақытөтуінебайланысты синус (косинус) 
заңыменөзгерсе, 
онда 
мұндайжағдайда 
координата 
да, 
дене 
де 
гармониялықтербелісжасайды. 
Физикалықшамалардыңуақытөтуінебайланысты 
синус 
және 
косинус 
заңыбойыншапериодтыөзгеруі гармониялықтербелісдепаталады. 
Негізгімектептердегармониялықтербелістерсапалықтүрдеқарастырылады. 
10 
сыныпбағдарлымектептегармониялықтербелістердіңуақытбойыншаөзгеруформуласықоры
тылыпшығарылады. Сондай-ақсерпімді маятник үшін
kx
F
x


, математикалық маятник 
үшін
l
x
mg
F
x


әсерететінкүштерді 
қарастырып, дене тербелісінің үдеуін (
x
m
k
a
x


және 
x
l
g
a
x


) 
қарастырып, гармониялық тербеліске басқаша анықтама беріліп нақтьшана түседі. 
Тербелмелі қозғалыста жыдцамдық пен үдеу, координат сияқты периодты өзгеретінін, 
әрбір Т период өткен сайын жылдамдық пен үдеудің векторларының модулі мен бағыты 
қайталанып отыратынын түсіндіру қажет. 
Бағдарлы мектепте тербелмелі қозғалыс энергиясының сақталу заңын серпімді немесе 
математикалық маятникті мысалға алып түсіндіру керек. 
Тербелмелі қозғалыста кинетикалық энергия потенциалдық энергияға және керісінше 
түрленеді. Тепе-тендік қалып пен үлкен ауытқудың екі аралығывда кез келген күштерде 
дененің кинетикалық әрі потенциалдық энергиясы болады, бірақ олардың қосындысы, 
яғни толық энергия дененің кез келген қалпывда 
2
2
kA
-ге тең болады. Тербелуші дененің 
толық энсргиясы W оның тербелістерінің амплитудасының квадратына пропорционал: 
2
2
kA
W


Механикалық энергияның сақталу заңын қолдана отырып, серіппелі және 
математикалық маятниктер үшін периодтың формуласы 
;
2
;
2
g
l
T
k
m
T




қорытылып шығарылады. 
Маятниктердің тербеліс периодының формуласын жақсы меңгеру үшін оқушыларға 
тәжірибе жүзіңде серіппелі маятник үшін серіппенің қатаңдығы үлкен болса, дененің 
тербеліс периоды соғүрлым аз болатынын, ал дененің массасы неғұрлым көп болса, 
тербеліс периоды соғүрлым көп болатынын тексеріп көрсетіп, түсіндіру қажет. Ал 
математикалық маятник үшін еркін түсу үдеуі мен жіптің ұзындығына байланысты 
тербеліс жиілігі қалай өзгеретінін өздеріне тәжірибе жасатып, сапалық түрде қорытыңды 
жасап түсіндіруді талап етуге болады. 
Мысалы қатаңдығы үлкен серіппе алып тепе-теңдік қалпынан бірдей қашықтыққа (х) 
ауытқытқан кезде серпімділік күші (Ғ = -kx) артады. Демек, үдеу артады да, дене сол 
жолды тезірек жүріп өтеді, яғни период азаяды: Егерде дене массасын артгырса, онда 
бірдей серпімділік күшінде үдеу азаяды, ал период көбейеді. Математикалық маятник 
үшін де осы әдісті қоаданып түсіндіру керек. 
Тербелмелі жүйе үшін жасалған қорытындылар үйкеліс күші жоқ жағдайда екенін 
ескерткен дұрыс. Шын мәнінде үйкеліс күші барлық кез келген жүйеге әсер етеді. 
Жүйенің энергиясы уақыт өткен сайын азаяды, тербеліс амплитудасы кемиді, яғни 
тербелмелі қозғалыс қайталанғанмен, енді тербеліс гармониялық емес. 
Еркін тербелістің өту құбылысымен, оқушылар күнделікті тұрмыстан, көрсетілген 
демонстрациялық тәжірибеден жақсы таныс. Мысалға тез өтетін немесе ұзақ уақыт бойы 
тербеліп, жәй өшетін тербелістерді тәжірибе жасап көрсету керек. 

жүктеу/скачать 2.12 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: