Детская энциклопедия

Меню сайта











Сложение колебаний

Иногда одно и то же тело участвует не в од­ном колебательном движении, а в нескольких. Подвесим, например, гирю А на пружине, а к ней также на пружине подвесим другую гирю В (рис. 11).

Если растянуть обе пружины и от­пустить их, то колебания гирь А и В будут весьма сложными. Напри­мер, колебания гири В вызывают­ся, во-первых, тем, что гиря А то поднимается, то опускается, и, во-вторых, тем, что пружина АВ то растягивается, то сокращается. Мы говорим в этом случае, что колеба­ние гири В является суммой двух колебаний — движения гири А и ко­лебания гири В относительно гири А. Можно привести и другие при­меры сложения колебаний. Когда играет оркестр, то каждый музы­кальный инструмент вызывает свои колебания воздуха. Эти колебания складываются друг с другом и до­носятся к нам в виде единого ак­корда.

Чаще всего складываются гар­монические колебания. Если эти колебания имеют одну и ту же час­тоту, то и сумма их будет гармо­ническим колебанием той же час­тоты. Для сложения колебаний можно пользо­ваться простым геометрическим правилом. Здесь нам приходят на помощь векторы. (Подробнее о векторах см. в статье «Алгебра векторов».) Оказывается, что не только силу, ско­рость и ускорение, но и гармонические колебания можно изображать векторами.

Гармони­ческое колебание с амплитудой А и начальной фазой а изображают вектором длины A, наклоненным к оси Ох под углом а (рис. 12). При сложении колебаний изображающие их векто­ры складываются по правилу параллелограмма. На рис. 13 показано сложение колебаний:

 

Измеряя диагональ ОB параллелограмма ОАВС, находим, что амплитуда суммы этих колебаний равна примерно 14. Начальная же фаза этого колебания равна углу АОВ, т. е. примерно 22°, или 0,37 радиана. Поэтому:

 

 

Особенно просто складывать колебания с одинаковой начальной фазой — в этом случае оба вектора направлены в одну сторону и в, сумме получится колебание с той же фазой, ампли­туда которого равна сумме амплитуд слагаемых. А если углы α 1 и α 2 отличаются друг от друга на p радиан (т. е. на 180°), то в результате сло­жения получится колебание, амплитуда кото­рого равна разности амплитуд слагаемых. Мо­жет получиться даже, что колебания погасят друг друга (одно будет тянуть в одну сторону, а другое — в другую, совсем как Лебедь, Рак. и Щука из басни Крылова). Такое явление на­зывают в физике интерференцией ко­лебаний. Из-за интерференции может получить­ся так, что точка, освещенная двумя источни­ками света, окажется неосвещенной — два све­та дадут в сумме темноту.

 





 
Календарь
«  Декабрь 2016  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
   1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031

Новые статьи
Каталог статей
Как подготовить ребенка к школе
Освоение навыков чтения
Природные материалы на уроках труда

Статистика




 
Адрес почты Вопросы по рекомендациям, размещению рекламы и обратных ссылок обращайтесь pochta@enciklopediya1.ru
2013 © 2016