Выдержка из работы:
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2
СВОБОДНЫЕ КОЛЕБАНИЯ ПРУЖИННОГО МАЯТНИКА
Цель работы: изучение основных закономерностей свободных коле-баний пружинного маятника
Приборы и оборудование: установка, секундомер.
КРАТКАЯ ТЕОРИЯ
Механическими колебаниями или колебательными движениями называются движения, обладающие той или иной степенью повторяемости во времени. Колебания, возникающие в системе, не подверженной действию переменных внешних сил, называются свободными колебаниями. Свободные колебания возникают в результате какого-либо начального отклонения колебательной системы из положения устойчивого равно¬весия. Колебания, которые возникают в результате действия периодических внешних сил, называются вынужденными.
Колебания называются периодическими, если значения физиче-ских величин, изменяющихся в процессе колебаний, повторяются че-рез равные промежутки времени. Периодом колебаний Т называется тот наименьший промежуток времени, по истечении которого повто-ряются значения величин, характеризующих колебательное движе-ние. За это время совершается одно полное колебание. Частотой пе-риодических колебаний называется число полных колебаний, со-вершаемых за 1 секунду:
( 2.1 )
Простейшим типом периодических колебаний являются гармониче-ские колебания. В этом случае функция, описывающая колебатель-ное движение, имеет вид:
( 2.2 ),
где t - время, A – амплитуда колебаний, ? – циклическая частота, - начальная фаза колебаний.
( 2.3 )
Амплитуда и начальная фаза механических колебаний определяются положением и скоростью тело в начальный момент времени.
На рисунке 1 изображен пружинный маятник, состоящий из идеальной пружи¬ны жесткости k и шарика массы m, который может двигаться вдоль оси ОХ в некоторой среде.
..........................