Тербелмелі қозғалыстар. Тербеліс параметрлері. Резонанс

I Кіріспе

II Негізгі бөлім
1 Тербелмелі қозғалыстар
2 Тербеліс параметрлері
3 Резонанс

III Қорытынды

Пайдаланған әдебиеттер

Тербеліс дегеніміз белгілі бір уақыт интервалы өткен сайын дәлме-дәл не жуықтап айтылатын қозғалыстар,яғни уақыт бойынша қандай да бір дәрежеде қайталанатын қозғалыстар немесе процестер.Тербелмелі жүйе деп әлсіз өшетін меншікті тербелістер жасауға қабілетті жүйені айтамыз.Тізбектей жалғанған конденсаторлардан,индуктивтілік катушкадан және резистордан тұратын электр тізбегі.Молекулалардағы атомдардың тербелісімен шартталған молекулалық спектр тербелмелі спектр деп аталады.Кристалдық тордың тербелісін құрайтын бөлшектері тепе-теңдік жағдайдың маңайында тербелетін қатты дененің ішкі қозғалысының негізгі түрлерінің бірі.Релаксациялық тербеліс-диссипативті күштер маңызды рөл атқаратын жүйеде пайда болатын автотербелістер.Үздікті тербеліс-тербелмелі жүйе күйінің салыстырмалы баяу өзгерісі секірме тәріздеспен кезектесетін тербеліс .Еркін тербелістер-тұрақты тепе-теңдік күйден жүйенің бастапқы ауытқуына ғана әкелетін сыртқы әсерлесу кезіндегі жүйеде пайда болатын тербелістер.Тербеліс синхронизациясы –жиіліктері тең,еселік немесе бір-бірімен ықшамды қатыста болатын екі немесе бірнеше жүйелердің тербеліс ретін тағайындау және қолдау.

1.Физика және астрономия: Өңд., толыкт. 2-бас. / Р. Башарұлы, Д. Қазақбаева, У. Токбергенова, Н. Бекбасар. — Алматы, 2009. — 240 бет.
2.Көшенов Б. Медициналық биофизика :2-басылым, Алматы Эверо,2010
3.Қ.Ж. Құдабаев, Ж.Ж.Абдрахманова,М.А.Махамбетова,А.Н.Сыздық <<Физика>>,Алматы,Эверо 2014жыл

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 20 бет
Таңдаулыға:

ОҢТҮСТІК ҚАЗАҚСТАН МЕМЛЕКЕТТІК ФАРМАЦЕВТИКА
АКАДЕМИЯСЫ

РЕФЕРАТ
Медициналық биофизика және ақпараттық технологиялар кафедрасы
Тақырыбы:Тербелмелі қозғалыстар. Тербеліс параметрлері. Резонанс

Орындаған: Жарқын Бақнұр Қазбекқызы
Тобы: 101 А ФӨТ
Қабылдаған: Сыздық Алмагүл Надейнбекқызы

Шымкент 2017 жыл

Жоспар:

I Кіріспе

II Негізгі бөлім
1 Тербелмелі қозғалыстар
2 Тербеліс параметрлері
3 Резонанс

III Қорытынды

Пайдаланған әдебиеттер

Кіріспе :
Тербеліс дегеніміз белгілі бір уақыт интервалы өткен сайын дәлме-дәл не жуықтап айтылатын қозғалыстар,яғни уақыт бойынша қандай да бір дәрежеде қайталанатын қозғалыстар немесе процестер.Тербелмелі жүйе деп әлсіз өшетін меншікті тербелістер жасауға қабілетті жүйені айтамыз.Тізбектей жалғанған конденсаторлардан,индуктивтілік катушкадан және резистордан тұратын электр тізбегі.Молекулалардағы атомдардың тербелісімен шартталған молекулалық спектр тербелмелі спектр деп аталады.Кристалдық тордың тербелісін құрайтын бөлшектері тепе-теңдік жағдайдың маңайында тербелетін қатты дененің ішкі қозғалысының негізгі түрлерінің бірі.Релаксациялық тербеліс-диссипативті күштер маңызды рөл атқаратын жүйеде пайда болатын автотербелістер.Үздікті тербеліс-тербелмелі жүйе күйінің салыстырмалы баяу өзгерісі секірме тәріздеспен кезектесетін тербеліс .Еркін тербелістер-тұрақты тепе-теңдік күйден жүйенің бастапқы ауытқуына ғана әкелетін сыртқы әсерлесу кезіндегі жүйеде пайда болатын тербелістер.Тербеліс синхронизациясы - жиіліктері тең,еселік немесе бір-бірімен ықшамды қатыста болатын екі немесе бірнеше жүйелердің тербеліс ретін тағайындау және қолдау.

Тербелмелі қозғалыс
Тербелмелі қозғалыс -- қалпына келтіруші күш әсер етіп түрғандағы қозғалыс.
Сонымен, механикада тербелістер деп дененің бірдей уақыт аралығындағы дәлме-дәл немесе жуықтап қайталанып отыратын қозғалысын айтады.
Мәселен, планеталардың, Жердің жасанды серіктерінің орбита бойымен қозғалысы, сол сияқты сағат тілі ұшының, ұнтаспа дискілерінің қозғалысы тербелмелі қозғалыс тәрізді периодты болып табылады.
Дене қозғалысының сипаты бастапқы шарттар мен әрекет етуші күшке тәуелді болады. Тербелмелі қозғалыс жасауы үшін денеге әрекет етуші күштер қандай шарттарды қанағаттандыруы керек екенін қарастырайық. Тұрғы қысқышына болат серіппенің бір ұшын бекітіп, оның екінші ұшына жүк ілеміз. Жүкке әрекет ететін Faауырлық күші мен Fссерпімділік күші модульдері жағынан тең, ал бағыттары қарама-қарсы болған жағдайда жүк тыныштық күйде болады:
F=Fc+Fa=0
Дененің оған әрекет етуші күштер векторларының қосындысы нөлге тең болған кездегі күйін тепе-теңдік күй деп атайды. Жүкті тепе-теңдік күйден шығарып төмен ығыстырғанда, серіппе деформациясының ұлғаюы салдарынан Fcсерпімділік күші артады, ал Fa ауырлық күші өзгеріссіз қалады. Бұл күштерге теңәрекетті F күші тепе-теңдік күйге қарай жоғары бағытталған.
Егер жүкті тепе-теңдік күйден жоғары көтеріп, сонан соң жібере салса, онда ол төмен қарай бағытталған F теңәрекетті күшінің әрекетінен тепе-теңдік күйге дейін үдей қозғалады. Тепе-теңдік күйден өткеннен кейін F теңәрекетті күш жоғары бағытталады да, жүкті тежейді, а үдеу векторы бағытын қарама-қарсы жаққа өзгертеді. Ең төменгі нүктеде жүк тоқтайды да, жоғары қарай үдеумен қозғалып, тепе-теңдік күйіне жетеді. Содан соң одан етіп, үдеумен төмен қарай қозғала бастайды. Осылайша процесс периодты түрде қайталанады. Мұндағы теңәрекетті күш жүкті траекторияның кез келген нүктесінде тепе-теңдік күйге бағыттап отырады. Сөйтіп, серіппеге ілінген жүкті бастапқы тепе-теңдік күйіне қайтарушы F күші сығылған немесе созылған серіппенің серпімділік күші болып табылады. Ол дененің тепе-тендік күйден ауытқу шамасына тәуелді.
Дененің тепе-теңдік күйден ауытқуын ығысу деп атайды. Ығысуды х әрпімен белгілейді. Гук заңы бойынша серпімділік күші ығысуға пропорционал және ол мынаған тең:
F=-kx
Ығысуға пропорционал және оған қарама-қарсы бағытталған күштің әрекетінен болатын механикалық тербелістер гармоникалық тербелістер деп аталады.
Сөйтіп, тербелмелі қозғалыс пайда болуы үшін мына шарттар орындалуы қажет: біріншіден, денені тепе-теңдік қалпынан шығарған кезде оны бастапқы күйіне қайтаратын күш болуы керек. Біз қарастырған мысалда жүкті жоғарғы не төменгі шеткі нүктелерде тепе-теңдік қалыпка қарай бағыттайтын серпімділік күші болып табылады. Екіншіден, үйкеліс мейлінше аз болуы керек. Өйткені үйкеліс әр уақытта қозғалысқа қарама-қарсы бағытталатындықтан, ол тербелістің өшуіне себепші болады

Механикалық қозғалыс
Дененің басқа денелерге және уақыттың өтуіне байланысты орын ауыстыруы
Мысалы құстың ұшуы,әткеншектің тербелісі,доп ұшуы,судың ағысы және т.б.жатады
Электромагниттік тербелістер
Зарядтың, ток күшінің және кернеудің периодты өзгерісін атайды. Электромагниттік тербеліс кезінде электр және магнит өрістері энергиясының бір-біріне периодты айналу процесі жүреді. Электромагниттік тербелістерді бақылау үшін электрондық осциллограф қолданылады. Зарядтың ток күшінің және кернеудің периодты өзгерісін электромагниттік тербелістер деп атайды.Электромагниттік тербеліс кезінде электр және магниттік өрістері энергияның бір-біріне және периодты айналу процесі жүреді.Электромагниттік тербелістерді бақылау үшін Электрондық осцилограф қолданылады.
Гармоникалық тербеліс
Ығысуға пропорционал және оған қарама-қарсы бағытталған күштің әрекетінен болатын механикалық тербелісті гармоникалық тербеліс деп атаймыз

Орныққан еріксіз тербелістердің жиілігі қашанда сыртқы күштің жиілігіне тең. Енді осы еріксіз тербелістер амплитудасының жиілікке қалай тәуелді екенін айқындайық
Керілген жіпке екі маятник ілеміз. Мұндағы А маятнигінің ұзындығы езгермейді. Ал В маятнигінің ұзындығын жіптің бос ұшын әрлі-берлі қозғай отырып өзгертуге болады. Егер маятникті тербеліске келтірсек, онда ол керілген жіп арқылы A маятникке қайсыбір периодты күшпен әрекет етеді. Соның салдарынан енді А маятник те еріксіз тербеле бастайды.
Периодтық қозғалыс деп әрбір циклі дәлме-дәл кез келген басқа циклін қайталап отыратын қозғалысты атайды. Бір цикл ұзақтығын период деп атайды.
Тербелмелі қозғалысты ерікті және еріксіз деп екіге бөледі. Ерікті қозғалыста сыртқы күштің әсерінсіз өз бетінше қозғалыс циклін қайталап отырады. Мұндай тербелістерді еркін тербелістер деп атайды.
Өз бетінше периодтық қозғалыстар жасай алатын немесе тербелетін осы тәрізді денелер немесе денелер жүйесін (материалдық нүктелер жиынтығын) тербелмелі жүйелер деп атаймыз.
Тербелістерді зерттеуді біз механикалық жүйелердің ең қарапайым түрлері: математикалық маятник, физикалық маятник, серпелі маятник, терблмелі контурды қарастырамыз.
Математикалық маятник және оның кинематикасы. Математикалық маятник деп ауырлық центрі іліну нүктесінен төмен болатындай етіп ілінген кез келген денені айтады.
Еркін тербелістерді жасай алатын кез келген системаның орнықты тепе-теңдіік қалпы болады. Математикалық маятник үшін бұл қалып оның ауырлық центрі мен іліну нүктесі вертикалдық бойында және ауырлық центрі іліну нүктесінен төмен орналасатын жағдайға сәйкес келеді.
Егер біз маятникті тепе-теңдік қалпынан шығаратын болсақ, онда тепе-теңдік қалпының оң жағына, бір сол жағына шығып, тербеле бастайды. Маятниктің тепе-теңдіктен ең үлкен ауытқуын тербелістің амплитудасы деп атайды. Амплитудданың бастапқы қозғалыс шартына тәуелділік қасиеті барлық тербелмелі қозғалыстарға тән деуге болады.
Тербелмелі қозғалыстың периодтылығын (ырғақтылығын) сипаттайтын Т шамасын тербелістің периоды деп атайды. Тербелістің периодын толық бір тербеліске кеткен уақытпен өлшейді.

(1)

мұндағы n- тербеліс саны, t- сол n тербеліске кеткен уақыт.
Тербелмелі қозғалыстың қайталанғыштық жылдамдығын сипаттайтын шаманы оның жиілігі деп атайды.

(2)

Дене тербелісінің жиілігін бірлік уақыттағы толық тербелістер санымен өлшейді. Тербеліс жиілігі ретінде герц (Гц) алынады. 1Гц=1 ; 1Гц=1 . Герц деп бір секунд ішінде бір толық тербеліс жасайтын тербелістің жиілігі алынады.
Сонымен тербелмелі қозғалысты сипаттайтын алғашқы үш шама: тербеліс периоды Т, тербеліс жиілігі және тербеліс амплитудасы А.
Материалдық нүктенің (дененің) тұрақты амплитудада өтетін тербелістерін өшпейтін, ал бірте-бірте азайып отыратын амплитудада өтетін тербелістерді өшетін тербелістер деп атайды.
Тербелістің пайда болуының бірінші қажетті шарты материалдық нүктенің (дененің) орнықты тепе-теңдік қалпына қарағанда бас артық (кинетикалық немесе потенциалдық) энергиясының болуы болып табылады.
Ал секунд ішінде жасалатын тербеліс санын циклдік (дөңгелек) жиілік ( , Гц) деп атайды.
(3)
Әрбір уақыт мезетіндегі тербелістегі нүктенің координата фазасымен ( , рад, градус) сипатталады.
(4)
Мұндағы - бастапқы фаза, яғни мезеттегі фазаның мәні.
Тепе-теңдіктен ауытқытылған математикалық маятникке, жіптің керілу күшіі - Т, ауырлық күші P=mg, және қалпына келтіруші күш F әжіптің реакция күші әсер етеді.

Қалпына келтіруші күштің моменті

(3)

мұндағы - маятниктің тепе-теңдіктен ауытқушы бұрышы, - қалпына келтіруші күш, l - маятник жібінің ұзындығы, g - еркін түсу үдеуі, мен ауытқу (псевекторлар) векторларының бағыттары бір-біріне қарама-қарсы болғандықтан (2) теңдеуінің алдына - таңбасы қойылады.
Қатты дененің динамикасының 2-ші заңы бойынша

(3)

мұндағы J- маятниктің инерция моменті. Енді (2), ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.