Кинематика вращательного движения Реактивное движение Потенциальная энергия упругой деформации Параметры гармонического колебания Элементы механики сплошных сред Практическое занятие по физике Контрольная работа

Энергия гармонических колебаний

Гармонические колебания

Малые колебания вблизи положения равновесия.

 Дифференциальное уравнение незатухающих гармонических колебаний

Рассмотрим механическую систему, положение которой может быть задано с помощью одной величины, которую мы обозначили через x. В таких случаях говорят, что система имеет одну степень свободы. Величиной х, определяющей положение системы, может быть угол, отсчитываемый от некоторой плоскости, или расстояние, отсчитываемое вдоль заданной кривой, в частности прямой линии и т.п. Потенциальная энергия системы в этом случае будет функцией одной переменной х:

Допустим, что система обладает положением устойчивого равновесия. В этом положении функция (х) имеет минимум. Условимся координату х и потенциальную энергию  отсчитывать от положения равновесия. Тогда . Разложим функцию (x) в ряд по степеням х, причем ограничимся рассмотрением малых колебаний, так что высшими степенями х можно будет пренебречь.

Металлы, диэлектрики и полупроводники по зонной теории Зонная теория твердых тел позволила с единой точки зрения истолковать существование металлов, диэлектриков и полупроводников, объясняя различие в их электрических свойствах, во-первых, неодинаковым заполнением электронами разрешенных зон и, во-вторых, шириной запрещенных зон.

Поскольку при х = 0 имеет минимум, , а положительна. Кроме того, по условию . Введя обозначение , получим:

Это выражение идентично с выражением  для потенциальной энергии деформированной пружины. Воспользовавшись соотношением между потенциальной энергией и консервативной силой, найдем:

  - проекция силы на направление х.

В дальнейшем индекс х при обозначении силы будем опускать и писать:

Это выражение тождественно выражению для упругой силы деформированной пружины. Поэтому силы вида , независимо от их природы, называют квазиупругими. Эти силы всегда направлены к положению равновесия, а модуль их пропорционален величине отклонения системы от равновесного положения. Такие силы еще называют возвращающими.

Задача Э9

В замкнутой цепи (см. Рис.) сопротивление , напряжение  между точками  и  равно 60 В. Определить сопротивление , если через сопротивление  течет ток . Значения сопротивлений   и тока заданы.


Расчеты курсовой по физике