37. Автоколивання. Визначення. приклади.
Автоколебания- незатухающие коливання, підтримувані в диссипативной системі з допомогою постійного зовнішнього джерела енергії, причому свойтва цих коливань визначаються самої системою.
Автоколивання принципово відрізняються від вільних незагасних коливань, що відбуваються без дії сил, а також від вимушених коливань, що відбуваються під дією періодичної сили. Автоколивальна система сама управляє зовнішніми впливами, забезпечуючи узгодженість надходження енергії певними порціями в потрібний час (в такт з її коливаннями).
Прикладом автоколивальної системи може бути годинник. Храповий механізм підштовхує маятник у такт із його коливаннями. Енергія, що передається при цьому маятнику, береться або за рахунок пружини, що розкручується, або за рахунок вантажу, що опускається. Коливання повітря в духових інструментах та органних трубах також виникають внаслідок автоколивань, що підтримуються повітряним струменем. Автоколивальними системами є також двигуни внутрішнього згоряння, парові турбіни, ламповий генератор і т.д.
38. Вимушені коливання. Визначення. приклади. Резонанс.
Вимушені коливання:коливання, в процесі яких система, що коливається, піддається впливу зовнішньої і періодично змінної сили, званоївимушальної силою.
Зовнішні сили повідомляють коливальній системі додаткову енергію, що йде на поповнення втрат, що відбуваються через тертя.
Якщо сила, що змушує, змінюється з часом за закономsinабоcos, то вимушені коливання будуть гармонійними і незатухаючими. При вимушених коливаннях система отримує енергію джерела зовнішньої безперервної сили безперервно.
Резонанс-частота вимушенихколивань дорівнює частоті сили, що змушує. Резонанс – явище різкого зростання амплітуди при збігу частот змушуючої сили та частоти вимушених коливань. Резонанс виникає через те, що при рівності частот зовнішня сила, що діє в такт з вимушеними коливаннями весь час соноправлена з вектором швидкості тіла, що коливається і при цьому здійснює позитивну роботу.
39. Внутрішня енергія системи.
Внутрішня енергія будь-якого тіла це енергія цього тіла за вирахуванням кінетичної енергії як цілого та потенційної енергії тіла у зовнішньому полі сили.
Поняття внутрішньої енергії включає поняття кінетичної енергії хаотичного руху молекул, потенційною енергією взаємодії між молекулами та внутрішньомолекулярною енергією.
Внутрішньою енергією є функцією стану системи, це означає, що кожного разу, коли система виявляється в даному стані, її внутрішня енергія набуває властивого цьому стану значення, незалежно від передісторії системи.
Отже, зміна внутрішньої енергії системи при переході системи з одного стану в інший буде дорівнює різниці значень внутрішньої енергії в цих станах, незалежно від шляху, яким відбувся перехід.
26. Потенційна енергія тіла.
Потенційна енергія:енергія, обумовлена взаємним розташуванням тіл або частин тіла, що залежить від їх взаємного становища у зовнішньому силовому полі.
-Сил тяжіння: енергія можливої дії гравітаційного поля Землі на матеріальну точку, розташовану на висотіhнад рівнем моря.
-Пружної деформації: запас енергії деформованого пружного тіла.
Елементарна роботаdA, що здійснюється силоюFxпри нескінченно малійдеформаціїdx, дорівнює