3.1. СВОБОДНЫЕ КОЛЕБАНИЯ, ИХ ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Цель работы
1. Научиться регистрировать простейшие колебательные процессы.
2. Научиться определять основные параметры колебаний. Литература
Антонов В.Ф. и др. Физика и биофизика. - М.: ГЭОТАР-Медиа,
2007.
Конспект лекций и данное пособие.
Вопросы теории
Колебания свойственны многим явлениям в природе. Многие процессы в организме являются периодическими, колебательными процессами: изменение биоэлектрической активности сердца, мозга; пульсации артериального давления, биологические ритмы в отдельных органах и в организме в целом.
Знание характеристик, методики регистрации колебательных процессов и умение их анализировать могут быть использованы студентами как на общеобразовательных кафедрах, так и при изучении специальных дисциплин, например, при анализе энцефалограмм, при изучении изменения гемодинамических показателей сердца и во многих других случаях.
Колебания - движения или процессы, обладающие той или иной степенью повторяемости во времени. Свободными являются колебания системы, предоставленной самой себе в отсутствие внешних воздействий. Гармоническим называется колебание тела, смещение которого от положения равновесия происходит по закону синуса (или косинуса). Гармонические колебания совершаются под действием силы прямо пропорциональной смещению и направленной к положению равновесия.
Уравнение свободных колебаний для пружинного маятника
Составим уравнение гармонического колебательного движения на примере вертикального пружинного маятника без учета силы трения.
ональности, S - смещение тела от положения равновесия. Знак «-» показывает, что Fуп направлена в сторону, противоположную смещению тела.
Получаем дифференциальное уравнение II порядка, которое представляем в виде: