Коливання. Види коливань. Фізичні величини, які характеризують коливання
11 клас Мета онлайн уроку: продовжити формувати знання учнів під час очного або дистанційного навчання про коливальний рух, рівняння гармонічних коливань; розширити поняття коливальних процесів на електромагнітні явища
Е. Резерфорд
Актуалізація опорних знань. Перевірка знань
Перед початком заняття пригадаємо урок «Коливальний рух. Амплітуда, період і частота коливань» за 7 клас та пройдемо відповідний онлайн-тест для перевірки.
Тест "Коливальний рух. Амплітуда, період і частота коливань"
Вивчення нового матеріалу «Коливання. Види коливань. Фізичні величини, які характеризують коливання»
Опрацьовуємо очно або дистанційно параграф «Коливання. Види коливань. Фізичні величини, які характеризують коливання» §17 за підручником «Фізика 11 клас, В. Г. Бар’яхтар, С. О. Довгий». Пишемо конспект.
Для візуалізації фізичних явищ можна скористатися анімаціями/симуляціями за вказаними посиланнями: Гармонічні коливання.
При дистанційному навчання розпочати варто з узагальнюючого відео по даній темі.
Коливання — це зміни стану системи біля певної точки рівноваги, які точно або приблизно повторюються з часом.
Коливання | ||
Вільні коливання | Вимушені коливання | Автоколивання |
Вільні коливання — це коливання, які відбуваються під дією внутрішніх сил системи і виникають після того, як систему виведено зі стану рівноваги. | Вимушені коливання — це коливання, які відбуваються в системі тільки під дією зовнішнього періодичного впливу. | Автоколивання — це незгасаючі коливання, які відбуваються внаслідок здатності системи самостійно регулювати надходження енергії від постійного джерела. |
Коливання, амплітуда яких не змінюється з часом, називають незгасаючими; коливання, амплітуда яких із часом зменшується, — згасаючими.
Гармонічні коливання — це коливання, за яких значення змінної величини змінюється з часом за гармонічним законом.
де x — значення змінної величини в даний момент часу t; A — амплітуда коливань; ω — циклічна частота; 0 — початкова фаза коливань.
Графік залежності значення змінної величини від часу називають графіком коливань.
Графік гармонічних коливань має вигляд кривої, яку в математиці називають синусоїдою або косинусоїдою.
Амплітуда коливань A — це фізична величина, яка характеризує коливання і дорівнює максимальному значенню змінної величини.
Період коливань T — фізична величина, яка характеризує коливання і дорівнює мінімальному інтервалу часу, через який значення змінної величини повторюється, тобто часу, за який здійснюється одне повне коливання:
Одиниця періоду коливань у СІ — секунда (с) (s).
Частота коливань ν — фізична величина, яка характеризує коливання і чисельно дорівнює кількості повних коливань, які здійснюються за одиницю часу:
Одиниця частоти коливань у СІ — герц (Гц) (Hz).
Циклічна частота ω — фізична величина, яка характеризує коливання і чисельно дорівнює кількості повних коливань, які здійснюються за 2π секунд:
Одиниця циклічної частоти в СІ — радіан за секунду (рад/с, або с-1) (rad/s, s-1).
Фаза коливань — фізична величина, яка характеризує стан коливальної системи в даний момент часу:
Закріплення набутих знань
Пройдемо інтерактивний тест онлайн уроку «Коливання. Види коливань. Фізичні величини, які характеризують коливання», побудований на основі контрольних запитань параграфа, для остаточного закріплення поданого матеріалу.
Тест "Коливання. Види коливань. Фізичні величини, які характеризують коливання"
Розв’язування задач
Розглянемо задачу з п. 3 «Учимося розв’язувати задачі» з підручника на сторінці 98 та проаналізуємо розв’язок.
Задача
За графіком коливань тіла на пружині (див. рисунок):
1) визначте амплітуду, період, частоту, циклічну частоту коливань;
2) запишіть рівняння коливань і рівняння швидкості руху тіла;
3) знайдіть зміщення та швидкість руху тіла у фазі π/6 рад.
Домашнє завдання
Вправи до онлайн уроку «Коливання. Види коливань. Фізичні величини, які характеризують коливання», які вкаже ваш учитель фізики.
Наприклад, Вправа 17, завдання 1, 2 за підручником «Фізика 11 клас, В. Г. Бар’яхтар, С. О. Довгий». Також законспектуйте задачу з п. 3 §17. Хто бажає отримати високий бал, також має виконати «Експериментальне завдання» на ст. 99.