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.
Чи знаєте ви, що чайник, кавник, лійка – це не кухонні або городні приналежності, але ще і наочний побутовий приклад сполучених посудин.
Якщо ви згадаєте тему «сполучені посудини» з курсу фізики за сьомий клас, то зрозумієте, що окремі частини наведених вище ємностей, мають з’єднання, заповнені (або легко заповнювані) водою. А саме такі судини, що мають загальні, що з’єднують їх частини, наповнені рідиною, і називають сполученими. І якщо ви придивіться уважніше, то побачите, що рівень води в носику чайника або лійки завжди знаходиться на тому ж рівні, що і рівень води в основному відділенні. І якщо нахиляти чайник у різні сторони, то видно, як заспокоївшись, рівні води стають однаковими як у самому чайнику, так і в носику. Саме в цьому і полягає принцип сполучених посудин. І саме він допомагає нам виливати потрібну кількість води невеликою цівкою через носик чайника або лійки. У випадку з відром, наприклад, виливати тонкою цівкою було б набагато складніше.
Закон сполучених посудин у фізиці
Отже, закон сполучених посудин говорить:Причому, не має значення форма і розмір перетину судин. Це чітко видно на прикладі того ж чайника з носиком. Пояснюється цей закон досить Рідина спочиває, значить, тиск в обох судинах на однаковому рівні буде однаково. Щільність у рідини також однакова, так як рідина одна і та ж, значить і висоти рівнів рідини будуть однаковими. Якщо ми додамо рідину в одну із судин або змінимо його рівень, то тиск у ньому зміниться, і рідина буде перетікати в іншу посудину аж до моменту, поки сила тиску не зрівняється. Якщо ж ми наллємо в судини різні рідини з різною щільністю, наприклад, воду та олію, то рівні будуть відрізнятися. Причому, висота рідини з більшою щільністю буде менше висоти стовпа з меншою щільністю.
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.
Объяснение:
Чи знаєте ви, що чайник, кавник, лійка – це не кухонні або городні приналежності, але ще і наочний побутовий приклад сполучених посудин.
Якщо ви згадаєте тему «сполучені посудини» з курсу фізики за сьомий клас, то зрозумієте, що окремі частини наведених вище ємностей, мають з’єднання, заповнені (або легко заповнювані) водою. А саме такі судини, що мають загальні, що з’єднують їх частини, наповнені рідиною, і називають сполученими. І якщо ви придивіться уважніше, то побачите, що рівень води в носику чайника або лійки завжди знаходиться на тому ж рівні, що і рівень води в основному відділенні. І якщо нахиляти чайник у різні сторони, то видно, як заспокоївшись, рівні води стають однаковими як у самому чайнику, так і в носику. Саме в цьому і полягає принцип сполучених посудин. І саме він допомагає нам виливати потрібну кількість води невеликою цівкою через носик чайника або лійки. У випадку з відром, наприклад, виливати тонкою цівкою було б набагато складніше.
Закон сполучених посудин у фізиці
Отже, закон сполучених посудин говорить:Причому, не має значення форма і розмір перетину судин. Це чітко видно на прикладі того ж чайника з носиком. Пояснюється цей закон досить Рідина спочиває, значить, тиск в обох судинах на однаковому рівні буде однаково. Щільність у рідини також однакова, так як рідина одна і та ж, значить і висоти рівнів рідини будуть однаковими. Якщо ми додамо рідину в одну із судин або змінимо його рівень, то тиск у ньому зміниться, і рідина буде перетікати в іншу посудину аж до моменту, поки сила тиску не зрівняється. Якщо ж ми наллємо в судини різні рідини з різною щільністю, наприклад, воду та олію, то рівні будуть відрізнятися. Причому, висота рідини з більшою щільністю буде менше висоти стовпа з меншою щільністю.