Все три вопроса связаны со взаимными переходами кинетической и потенциальной энергии, при этом нужно помнить о том, что ПОЛНАЯ механическая энергия остаётся постоянной.
1)Когда мяч кидают вверх, его КИНЕТИЧЕСКАЯ энергия максимальна, а ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ (в момент броска) равна нулю. Затем КИНЕТИЧЕСКАЯ энергия уменьшается (с падением скорости полёта), а ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ растёт (с увеличением высоты). В момент достижения высшей точки подъёма КИНЕТИЧЕСКАЯ энергия обращается в ноль (так как скорость равна нулю), а ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ становится максимальной. После начала падения КИНЕТИЧЕСКАЯ энергия увеличивается (скорость растёт). а ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ энергия падает (высота уменьшается). Когда мяч упал на землю (в момент падения) КИНЕТИЧЕСКАЯ энергия вновь максимальна. а ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ равна нулю.
2) Когда маятник МАКСИМАЛЬНО отклонён от положения равновесия его ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ энергия максимальна, а КИНЕТИЧЕСКАЯ равна нулю. Затем КИНЕТИЧЕСКАЯ энергия нарастает, а ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ падает и становится равна нулю в нижней точке траектории, где КИНЕТИЧЕСКАЯ становится максимальной. Это четверть периода колебания. Далее всё происходит симметрично (нарастание ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ энергии до максимума, падение КИНЕТИЧЕСКОЙ энергии до нуля в верхней точке). И так же, но в противоположную сторону. 3) Потенциальная энергия переходит в кинетическую. V²/2 = gΔH Санки (или ещё что) разгоняются.
Вынужденные колебания возникают в системе под действием внешней периодической ЭДС. Если внешняя периодическая ЭДС является гармонической (т.е. изменяется по синусу или косинусу), то возникающие колебания будут гармоническими. Вынужденные колебания (установившиеся) происходят с частотой вынуждающей силы, их нельзя возбудить за счет ненулевых начальных условий. Амплитуда вынужденных колебаний зависит от амплитуды вынуждающей ЭДС, от инерциальных (индуктивность) свойств системы и от соотношения частоты вынуждающей силы и собственной частоты колебаний системы. Наряду с вынужденными колебаниями в системе при наличии ненулевых начальных условий возникают и собственные колебания, которые при наличии сопротивления будут затухающими. Эти колебания происходят с собственной частотой, их амплитуда зависит от начальных условий. В системе возникают также сопровождающие колебания, которые при наличии сопротивления также будут затухающими. Эти колебания происходят с собственной частотой, но их амплитуда зависит от параметров внешней ЭДС. При наличии активного сопротивления все колебания, кроме вынужденных колебаний с течением времени затухнут. Т.е. установившиеся колебания являются вынужденными колебаниями и происходят с частотой вынуждающей силы. Если частота вынуждающей силы мало отличается от частоты собственных колебаний, а активное сопротивление отсутствует, то наблюдаются биения - колебания, амплитуда которых медленно изменяется с течением времени по гармоническому закону. При приближении частоты вынуждающей ЭДС к частоте собственных колебаний наблюдается явление резонанса, которое заключается в резком увеличении амплитуды вынужденных колебаний. Резонансная частота зависит от параметров вынуждающей ЭДС, инерциальных свойств системы (индуктивности), собственной частоты и коэффициента затухания. При наличии сопротивления амплитуда заряда, силы тока достигает максимального значения при различной частоте вынуждающей силы. При отсутствии сопротивления в случае резонанса амплитуда колебаний монотонно нарастает со временем. При наличии активного сопротивления, амплитуда колебаний остается конечной величиной. При действии на систему периодической негармонической ЭДС, резонанс возможен, если период возмущающей силы равен или кратен периоду колебаний системы. Для силы тока резонанс наступает на собственной частоте $\omega _{0}$ не зависимо от величины затухания.
0,0(0 оценок)
Полный доступ
Позволит учиться лучше и быстрее. Неограниченный доступ к базе и ответам от экспертов и ai-bota
Оформи подписку
