Примеры механических колебаний

ПОСТАВИМ ОПЫТЫ

Возьмем нитяной маятник — груз, подвешенный на нити. Моделью такого маятника является математический маятник, для которого размерами груза и массой нити можно пренебречь, а нить считать нерастяжимой.

Отклоним груз на нити (рис. 15.1, а) и отпустим. Груз начнет двигаться, возвращаясь в положение равновесия (когда нить вертикальна). Достигнув этого положения (рис. 15.1, б), груз по инерции пройдет его и начнет отклоняться в противоположную сторону.

Движение нитяного маятника в течение одного периода колебаний

Рис. 15.1. Движение нитяного маятника в течение одного периода колебаний

Достигнув максимального отклонения (рис. 15.1, в), груз начнет двигаться в обратном направлении (рис. 15.1, г) и вернется в начальное состояние (рис. 15.1, д). После этого движение маятника будет повторяться.

Возьмем теперь пружинный маятник — груз, подвешенный на пружине. Как мы сейчас увидим, у пружинного маятника много общего с нитяным.

Движение пружинного маятника в течение одного периода колебаний

Рис. 15.2. Движение пружинного маятника в течение одного периода колебаний

Отклоним теперь этот груз от положения равновесия по вертикали (рис. 15.2, а). Он начнет возвращаться в положение равновесия, по инерции пройдет его (рис. 15.2, б) и будет отклоняться в противоположную сторону. Так же, как и в случае нитяного маятника, достигнув максимального отклонения (рис. 15.2, в), груз начнет движение в обратном направлении (рис. 15.2, г). После возвращения в начальное состояние (рис. 15.2, д) движение маятника будет повторяться.

С помощью секундомера (или часов с секундной стрелкой) можно убедиться, что движение маятника повторяется через равные промежутки времени. Такое движение называют периодическим.

Движение нитяного и пружинного маятников — примеры механических колебаний.

Механическими колебаниями называют периодическое движение тела, при котором оно попеременно отклоняется от положения равновесия то в одну, то в другую сторону.

Механические колебания — один из наиболее распространенных видов движения в природе и технике.

Приведите известные вам примеры механических колебаний в природе и технике.