Колебательными называются движения, которые повторяются через определенные промежутки времени.

В зависимости от характера воздействия на колебательную систему различают:

  • свободные (собственные) колебания,
  • вынужденные,
  • автоколебания,
  • параметрические колебания.

Свободные колебания происходят в системе, предоставленной самой себе после выведения из положения равновесия.

swing nimmo

 

Вынужденные  - такие колебания, в процессе которых на колебательную систему действует периодическая внешняя сила.

stickslip

 

Автоколебания - также сопровождаются воздействием периодических внешних сил, но моменты воздействия определяются самой системой.

Old Clock             aTq65xbBc

 

При параметрических колебаниях за счет внешнего воздействия происходит изменение какого-либо параметра, например, длины нити.

image002

Простейшими являются гармонические колебания, то есть такие, в которых характеристики колебательного движения (смещение, скорость, ускорение и т.д.) изменяются по закону синуса (косинуса). Этот вид колебаний важен, поскольку многие колебания имеют характер, близкий к гармоническому, а также потому, что другие периодические процессы могут быть представлены в виде суммы нескольких гармонических колебаний.

Характеристики колебательного движения

Смещение x - отклонение от положения равновесия

Амплитуда А, xmax - максимальное отклонение от положения равновестия Колебания, происходящие с постоянной амплитудой, называются незатухающими, а с постоянно уменьшающейся амплитудой - затухающими.

Graph filedamped oscillation graph2 svg wikimedia commons open undamped oscillator 1 ohm subwoofer wiring electrical breaker symbol types diodes diode simple capacitor circuit installati 850x731

Период Т - время совершения одного полного колебания. TN

Частота ν - количество колебаний за единицу времени. vN                      vT

Единица измерения частоты - 1 Гц = 1/с = с-1.

Циклическая частота ω - количество колебаний за 2π секунд. w

Циклическая частота измеряется в радианах в секунду (рад/с).

Фаза колебаний φ - угловая мера времени, прошедшего с начала колебаний. phi

Уравнение колебательного движения

 image015 3

 Зависимость координаты от времени

xt

Скорость

vmax

Ускорение

amax

 

arrow left                                     arrow right