15. Гармонические колебания. Параметры и способы изображения синусоидальных величин.
Гармонические колебания- это колебания, при которых смещение тела от положения равновесия совершается по закону синуса или косинуса.
Гармонические колебания занимают среди всех разнообразных форм колебаний важное место, оно определяется двумя обстоятельствами.
1) колебания, которые встречаются в природе и технике, часто имеют близкий к гармоническому характер ;
2) различные периодические процессы (процессы, которые повторяются через равные промежутки времени) можно представить как суперпозицию (наложение) гармонических колебаний.
Существует 3 способа изображения синусоидальных величин:
Графический
Аналитический
С помощью вращающегося вектора на декартовой плоскости.
Рис. А – графический способ.
а- мгновенное значение синусоиды
Ам- максимальное значение амплитуды
Т-период, время полного цикла синусоиды (сек).
ν=1/Т Частота- число периодов в секунду (Гц).
ϒ- начальная фаза. Определяет значение синусоиды в точке отсчета (радианы).
Аналитический. осуществляется с помощью тригонометрических функций.
а= Ам*sin (wt±ϒ)
w= 2πν,где
w – круговая частота, ϒ — начальная фаза колебания.
Рис.Б (справа) – с помощью вращающегося вектора на декартовой плоскости.
Важнейшим свойством гармонических колебаний является изохронность. Изохронность колебаний— физический термин, обозначающий независимость периода собственных колебаний колебательной системы от амплитуды этих колебаний. Колебания, период которых не зависит от амплитуды называют изохронными колебаниями.
24. Теплота и теплоемкость, энтальпия и энтропия. Единицы измерения этих величин.
Уде́льная теплота́ плавле́ния (также: энтальпия плавления; также существует равнозначное понятие уде́льная теплота́ кристаллиза́ции) — количество теплоты, которое необходимо сообщить одной единице массы кристаллического вещества в равновесном изобарно-изотермическом процессе, чтобы перевести его из твёрдого (кристаллического) состояния в жидкое (то же количество теплоты выделяется при кристаллизации вещества). Единицы измерения теплоты. Теплота представляет собой одну из форм энергии, а поэтому должна измеряться в единицах энергии. В международной системе СИ единицей энергии является джоуль (Дж).
Теплоёмкость тела (обычно обозначается латинской буквой C) — физическая величина, определяющая отношение бесконечно малого количества теплоты δQ, полученного телом, к соответствующему приращению его температуры Единица измерения теплоёмкости в системе СИ — Дж/К
Энтальпи́я, также тепловая функция и теплосодержание — термодинамический потенциал, характеризующий состояние системы в термодинамическом равновесии при выборе в качестве независимых переменных давления, энтропии и числа частиц.
Проще говоря, энтальпия - это та энергия, которая доступна для преобразования в теплоту при определенных температуре и давлении.
Если термомеханическую систему рассматривать как состоящую из макротела (газа) и поршня с грузом весом Р = p S, уравновешивающего давление газа р внутри сосуда, то такая система называется расширенной. Единицы измерения энтальпии образования - Дж/г, Дж/моль.
Энтропи́я в естественных науках — мера беспорядка системы, состоящей из многих элементов. В частности, в статистической физике — мера вероятности осуществления какого-либо макроскопического состояния; в теории информации — мера неопределённости какого-либо опыта (испытания), который может иметь разные исходы, а значит и количество информации; в исторической науке, для экспликации феномена альтернативности истории (инвариантности и вариативности исторического процесса). Единица измерения - джоуль на кельвин