Механические колебания и волны. Формулы ЕГЭ — Репетитор по физике (Краснодар)

Все формулы взяты в строгом соответствии с Федеральным институтом педагогических измерений (ФИПИ)

1.5 МЕХАНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ

1.5.1 Гармонические колебания — колебания, при которых физическая величина изменяется с течением времени по гармоническому (синусоидальному, косинусоидальному) закону.

Амплитуда (м) — максимальное отклонение колеблящегося тела от положения равновесия.

Фаза колебаний (рад) — величина, показывающая какая часть периода прошла с момента начала наблюдения колебаний.

Кинематическое описание:

Динамическое описание:

Энергетическое описание (закон сохранения механической энергии):

Связь амплитуды колебаний исходной величины с амплитудами колебаний её скорости и ускорения:

1.5.2 Период (с) — время одного полного колебания (туда-обратно).

Частота колебаний (Гц) — количество колебаний в секунду (величина обратная периоду).

Период малых свободных колебаний математического маятника:

Период свободных колебаний пружинного маятника:

1.5.3 Вынужденные колебания — колебания, происходящие под воздействием внешних периодических сил.

Резонанс — это частотно-избирательный отклик колебательной системы на периодическое внешнее воздействие, который проявляется в резком увеличении амплитуды стационарных колебаний при совпадении частоты внешнего воздействия с определёнными значениями, характерными для данной системы (увеличение амплитуды при совпадении фаз).

Резонансная кривая — график зависимости амплитуды вынужденных колебаний от частоты вынуждающего воздействия.

1.5.4 Поперечные волны — волны, распространяющиеся в направлении, перпендикулярном к плоскости, в которой происходят колебания частиц среды (в случае упругой волны) или в которой лежат векторы электрического и магнитного поля (для электромагнитной волны).

Продольные волны — волны, распространяющиеся в направлении, в котором происходят колебания частиц среды.

Скорость распространения и длина волны:

Интерференция — наложение двух или нескольких волн.

Дифракция — явление огибания волной препятствия, размер которых сопоставим с длиной волны.

1.5.5 Звук — физическое явление, представляющее собой распространение в виде упругих волн механических колебаний в твёрдой, жидкой или газообразной среде (волны, воспринимаемые человеческим ухом).

Скорость звука — скорость распространения упругих волн в среде: как продольных (в газах, жидкостях или твёрдых телах), так и поперечных (скорость звука в сухом воздухе при 20 °C = 343 м/с).