- •Коливаннями називаються рухи або стани, які мають ту
- •Рівняння плоскої хвилі
- •3. 2. Ми встановили, що вільні незгасаючі механічні коливання описуються диференціальним рівнянням:
- •2.Біжуча хвиля переносить енергію.Знайдемо вирази введених фізичних величин для плоскої поздовжньої пружної гармонічної хвилі, що поширюється вздовж осі X :
- •1.Електромагнітна хвиля — процес розповсюдження електромагнітної взаємодії в просторі.Вони є поперечними хвилями
- •2. Незгасаючі електромагнітні коливання(повна енрг)
- •2. Характеристики коливань
- •2. Диференціальне рівняння згасаючих коливань і його розв’язання
- •1. Процес зміни параметра, який характеризується багаторазовим почерговим зростанням та убуванням параметра в часі, називається коливальним процесом.
- •Аперіодичний процес це процес при якому при зростанні сил опору і частота w стає уявною величиною, тобто фізично означає що коливань не існує.
- •1 Що таке хвильовий вектор ?
- •2 Виведіть диференціальне рівняння ел.Вільних згасаючих коливань.Зпишіть його розвязок при встановленому процесі.Як змінюется амплітуда в таких коливаннях?Намалюйте графік.
- •1 . Які траєкторії виникають при додаванні взаємно перпендикулярних коливань?Наведіть їх графіки.
- •2. Намалюйте векторну діаграму падіння напруги.За допомогою її для амплітуди сили змінного струму.
- •21.2 Ми встановили, що вільні незгасаючі механічні коливання описуються диференціальним рівнянням:
- •22.2.Біжуча хвиля переносить енергію.Знайдемо вирази введених фізичних величин для плоскої поздовжньої пружної гармонічної хвилі, що поширюється вздовж осі X :
- •2. Виведемо диф рівняння для вимушених мех. Коливань
- •2. Виведемо диф рівняння для вимушених мех. Коливань
1. Процес зміни параметра, який характеризується багаторазовим почерговим зростанням та убуванням параметра в часі, називається коливальним процесом.
2.
Електромагнітні хвилі описуються загальними для електромагнітних явищ рівняннями Максвелла. Навіть у випадку відсутності у просторі електричних зарядів і струмів рівняння Максвелла мають відмінні від нуля розв'язки. Ці розв'язки описують електромагнітні хвилі.
У випадку відсутності зарядів і струмів рівняння Максвелла набирають наступного виду:
,
,
,
.
Застосовуючи операцію rot до перших двох рівнянь можна отримати окремі рівняння для визначення напруженості електричного і магнітного полів
Ці рівняння мають типову форму хвильових рівнянь. Їхніми розв'язками є суперпозиція виразів наступного типу
,
Варіант 13
1)У
випадку змінного струму закон Ома можна
розширити, включивши в розгляд також
елементи електричного
кола, які характеризуються
ємністю
й індуктивністю.
Змінний струм проходить через конденсатор,
випереджаючи за фазою
напругу. В індуктивності змінний струм
відстає за фазою від напруги. Проте в
обох випадках амплітуда змінного струму
пропорційна амплітуді прикладеної
змінної напруги. це можна описати, ввівши
комплексні опори (імпеданси).
Повний
опір — загальний
електричний опір, який чинить коло
електричне, що має як активний (омічний)
опір R, так
і реактивний опір (ємнісний Xc
та індуктивний ХL),
проходженню змінного електр. струму.
Визначається формулою:
Чисельно
дорівнює також відношенню макс. значення
напруги до макс. значення струму.Реактивний
опір - фізична
величина, що характеризує протидію кола
електричного змінному електричному
струмові, яка зумовлена індуктивністю
Е та електроємністю С цього кола; частина
повного опору. Розрізняють індуктивний
XL та ємнісний Хc опори. Акти́вний
о́пір — частина повного
опору електричного
кола змінному
струмові, яка поглинає електричну
енергію і визначається вживаною
потужністю
P та струмом I
в колі за формулою
.
2)Вираз,
для стоячої хвилі
Нехай
дві плоскі хвилі поширюються назустріч
одна одній вздовж осі в середовищі без
згасання.
,
,де
–
різниця фаз хвиль у точці
Додавши ці рівняння і
враховуючи, що
,
отримаємо рівняння
стоячої хвилі:
Амплітуда
результуючого коливання залежить від
координати
,
що визначає положення
точок середовища .У точках середовища,
де
,амплітуда
досягає
максимального значення
.
Точки, в яких
максимальна,
називаються пучностями стоячої
хвилі. У точках середовища, де
.
Ці точки називаються вузлами стоячої
хвилі. Точки середовища, що знаходяться
у вузлах, не коливаються.Виберемо початок
відліку
так,
щоб
дорівнювало
нулю. Тоді координати пучностей
,
а вузлів
.Відстань
між двома сусідніми пучностями отримаємо,
якщо знайдемо різницю двох значень
для
двох послідовних значень
:
Відстані
вузла від найближчої пучності дорівнює:
.
Варіант 14
Вільні коливання виконує система, до якої не підводиться зовні енергія. Якщо при цьому система не витрачає своєї енергії, то її повна енергія залишається весь час сталою і коливання будуть незгасаючими.
Рівняння плоскої механічної хвилі Розглянемо плоску хвилю, яка по- ширюється вздовж осі
і
збуджується в площині
.
Нехай
коливання
в
цій
площині
мають
вигляд:
.
Коливання
частинок, що лежать у площині
,
будуть запізнюватись на час
від
коливань частинок у площині
,
тобто матимуть вигляд:
Введемо
величину, яка називається хвильовим
числом:
.
Тоді
рівняння
біжучої плоскої хвилі,
що поширюється вздовж осі
,
має такий вигляд:
,
де
–
амплітуда коливань, яка називається
амплітудою хвилі;
–
циклічна частота хвилі;
–
початкова фаза коливань в площині
.
Зафіксуємо певне значення фази:
.
Продиференціюємо вираз для фази:
.
Звідси
.
Отже, швидкість
поширення
хвилі є ніщо інше, як швидкість переміщення
фази хвилі і її називають фазовою
швидкістю.
Якщо плоска хвиля поширюється в
довільному напрямку, то
,
Билет № 15
