Физика механических и электромагнитных колебаний

Контрольные вопросы

12.1 Какие колебания называются гармоническими? Запишите дифференциальное уравнение гармонических колебаний и функцию, которая является его решением. Какие величины изменяются по гармоническому закону при механических колебаниях? Зависимость этих величин от какого параметра описывается гармоническим законом?

12.2 Что называется периодом колебания, его амплитудой, фазой? Что такое начальная фаза колебания?

12.3 Нарисуйте график зависимости от времени координаты точки, совершающей гармонические колебания. График скорости и ускорения . Когда колеблющаяся точка имеет максимальную скорость? Чему она равна? Когда ее ускорение максимально?

12.4 Какие силы называются упругими, квазиупругими? Запишите закон Гука и объясните его физический смысл. Что представляет собой пружинный маятник, какие силы действуют в этом случае на движущуюся материальную точку? Чему равен период колебаний пружинного маятника?

12.5 Что называется математическим маятником? Чему равен период колебаний математического маятника?

12.6 По какому закону изменяется с течением времени кинетическая энергия колеблющейся материальной точки? Когда она максимальна? Какому закону подчиняется потенциальная энергия материальной точки при гармонических механических колебаниях? В какие моменты времени потенциальная энергия максимальна? Какова полная механическая энергия материальной точки, совершающей гармонические колебания?

12.7 В каком случае колебания затухают? Запишите дифференциальное уравнение затухающих механических колебаний и функцию, которая является его решением. По какому закону меняется амплитуда затухающих колебаний? График x(t) при затухающих колебаниях. Какую величину называют условным периодом затухающих колебаний?

12.8 Что называется временем релаксации? Что такое коэффициент затухания? Как время релаксации связано с коэффициентом затухания?

12.9 Что называется логарифмическим декрементом затухания? Как логарифмический декремент затухания связан с коэффициентом затухания и периодом колебаний? Какая связь существует между логарифмическим декрементом затухания и числом колебаний, совершаемых колебательной системой за время релаксации?

12.10 Запишите дифференциальное уравнение вынужденных колебаний. Чему равна частота вынужденных колебаний? По какой формуле можно рассчитать амплитуду вынужденных колебаний?

12.11 В чем состоит явление резонанса? Чем определяется амплитуда колебаний при резонансе? Как найти резонансную частоту?

12.12 Что такое резонансные кривые?

12.13 Что называется колебательным контуром? Чем отличается идеальный колебательный контур от реального? Как частота электромагнитных колебаний в контуре связана с индуктивностью и емкостью контура?

12.14 Какая связь существует между частотой и периодом гармонических колебаний? Запишите формулу Томпсона для определения периода гармонических электромагнитных колебаний в колебательном контуре.

12.15 За счет чего затухают колебания в колебательном контуре? Что называют добротностью колебательной системы? Как добротность контура связана с логарифмическим декрементом затухания? Какая связь существует между добротностью контура и числом колебаний за время релаксации? Как добротность колебательного контура связана с его индуктивностью, емкостью и сопротивлением?