Максимальное смещение А от положения равновесия называется амплитудой колебаний. Другими словами, амплитуда определяет размах колебаний. В нашем примере размах амплитуды колебаний 2А равен смещению шарика из точки Б в точку В.
Таким образом, в крайних положениях состояние шарика характеризуется следующими параметрами: потенциальная энергия максимальна Е п = Е п max, скорость v = 0, кинетическая энергия Ек = 0.
При прохождении положения равновесия Е п = 0, v = vmax, Е к = Е к max.
В промежуточных положениях скорость и энергия также имеют промежуточные значения.
Если бы при движении шарика не возникало потерь энергии вследствие сопротивления среды и внутреннего трения, то колебательное движение продолжалось бы бесконечно долго. В реальных же условиях без дополнительного воздействия внешней силы амплитуда колебаний будет постепенно уменьшаться и, в конце концов, шарик остановится.
На этом примере можно отметить еще одно важное общее свойство в механических и акустических колебаниях – переход кинетической энергии в потенциальную и обратно.
|
|
Колебательные процессы подразделяются на периодические и непериодические.
Периодическими называются колебания, повторяющиеся через определенный промежуток времени, непериодическими – когда нет полного повторения процесса изменения.
Рисунок 3 – Графики периодических функций |
Рисунок 4 – Графики непериодических функций |
Среди периодических колебаний очень важную роль играют гармонические колебания.