Вынужденные колебания. Автоколебания. Резонанс



Скачать 27.42 Kb.
Дата01.08.2016
Размер27.42 Kb.
Вынужденные колебания. Автоколебания. Резонанс.

Вынужденные колебания.

Вынужденными колебаниями наз. незатухающие колебания системы, которые вызываются действием внешней периодической силы.




Если сила не будет периодической, то не возникнет и периодических колебаний. Например, если сила постоянна, то возникает статическое отклонение системы.

Примеры: колебания гребных винтов, лопаток турбины, качелей при раскачивании, мостов и балок при ходьбе и т.д.






Сила, вызывающая вынужденные колебания, наз. вынуждающей (возмущающей) силой.




Если внешняя вынуждающая сила изменяется по гармоническому закону внешняя вынуждающая сила изменяется по гармоническому закону, то в системе устанавливаются гармонические колебания с частотой внешней вынуждающей силы (процесс установления колебаний изображен на рисунке: вынужденные колебания накладываются на свободные затухающие колебания; после того, как свободные колебания прекращаются, остаются только вынужденные).

вынужденные колебания

Резонанс.

Явление возрастания амплитуды колебаний при приближении частоты вынуждающей силы ω к собственной частоте колебательной системы ω0, называется резонансом.

резонанс

Соответственно данная частота наз. резонансной частотой.

При наличии трения резонансная частота несколько меньше собственной частоты колебательной системы. С энергетической точки зрения при резонансе создаются наилучшие условия для передачи энергии от внешнего источника к колебательной системе.

Резонанс применяется для измерения частоты (частотомеры) вибраций, в акустике. Резонанс необходимо учитывать при расчете балок, мостов, станков и т.д.




Автоколебания.

Колебательная система, совершающая незатухающие колебания за счет действия источника энергии, не обладающего колебательными свойствами (периодичностью), наз. автоколебательной.




Примеры: часы, орган, духовые инструменты, сердечно-сосудистая система, паровые машины и двигатели внутреннего сгорания и т.д.




Любая автоколебательная система состоит из 4 частей:

  1. колебательная система;

  2. источник энергии, компенсирующий потери энергии на преодоление сопротивления;

  3. клапан – устройство, регулирующее поступление энергии в колебательную систему определенными порциями и в определенный промежуток времени;

  4. обратная связь – устройство для обратного воздействия автоколебательной системы на клапан, управляющее работой клапана за счет процессов в самой колебательной системе.

автоколебания

Примером механической автоколебательной системы могут быть часы с анкерным ходом.

примером механической автоколебательной системы могут быть часы с анкерным ходом




Часы с маятником

Ручные часы

Колебательная система

Маятник

Балансир (маховик)

Источник

энергии


Поднятая гиря

Заведенная пружина

Клапан

Анкер

Обратная связь

Взаимодействие анкера

с ходовым колесом



Каталог: ivk -> Fizika -> Pictures


Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©uverenniy.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница