11. évfolyam A rezgő rendszer energiája

Az előadások a következő témára: "11. évfolyam A rezgő rendszer energiája"— Előadás másolata:

1 11. évfolyam A rezgő rendszer energiája
FIZIKA 11. évfolyam A rezgő rendszer energiája

2 A rezgő rendszer energiája
Vizsgáljuk a rugóból és a rá akasztott testből álló rendszer összes energiáját. Közbülső helyzet Van sebessége a testnek, így van mozgási energiája is. Megnyúlt állapotban van a rugó, így van rugalmas energiája is. Rezgő rendszer összes energiája:

3 A rezgő rendszer energiája
Szélső helyzet A test sebessége 0, nincs mozgási energia A kitérés nagysága megegyezik az amplitúdóval, így a rugalmas energia maximális. Rezgő rendszer összes energiája:

4 A rezgő rendszer energiája
Egyensúlyi helyzet A test sebessége maximális, így a mozgási energia is maximális. A test kitérése 0, így nincs rugalmas energia. Rezgő rendszer összes energiája:

5 A rezgő rendszer energiája
A sebesség nagyságának maximális értéke: A rezgésidő levezetése során láttuk, hogy: Levezethető, hogy a rezgő rendszer összes energiája bármely közbülső helyzetben:

6 A rezgő rendszer energiája
A rezgő rendszer mechanikai energiái egymásba alakultak át. Honnan a rezgő rendszer energiája? A rezgés megindításakor, amikor a testet az egyensúlyi helyzetből kitérítettük, a rugó megfeszítése közben munkát végeztünk: Ebből adódik a rezgő rendszer összes energiája.

7 A rezgő rendszer energiája
A rezgő rendszer összes energiája minden helyzetben ugyanakkora, és megegyezik a mozgás megindításakor a rugó megfeszítésére fordított munkával. Az állandó amplitúdójú rezgést csillapítatlan rezgésnek nevezzük.

8 A rezgő rendszer energiája
Ha a súrlódás, illetve a közegellenállás nem hanyagolható el, akkor a rendszer csillapított rezgést végez. A csillapított rezgés amplitúdója egyre csökken, majd a rezgés végül megszűnik.

9 A rezgő rendszer energiája
Csillapított rezgést végző rendszer kezdeti mechanikai energiája folyamatosan csökken, miközben a rendszer és a környezet belső energiája ugyanilyen mértékben növekszik. Mechanikai energia csökken amplitúdó csökken Belső energia növekszik hőmérséklet növekszik Csillapítatlan rezgés létrehozásához a mechanikai energiát folyamatosan pótolni kell.