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.
Вынужденные - такие колебания, в процессе которых на колебательную систему действует периодическая внешняя сила.
Автоколебания - также сопровождаются воздействием периодических внешних сил, но моменты воздействия определяются самой системой.
При параметрических колебаниях за счет внешнего воздействия происходит изменение какого-либо параметра, например, длины нити.
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.
Период Т - время совершения одного полного колебания.
Частота ν - количество колебаний за единицу времени.
Единица измерения частоты - 1 Гц = 1/с = с-1.
Циклическая частота ω - количество колебаний за 2π секунд.
Циклическая частота измеряется в радианах в секунду (рад/с).
Фаза колебаний φ - угловая мера времени, прошедшего с начала колебаний.
Уравнение колебательного движения
Зависимость координаты от времени Скорость Ускорение |