2015-01-30
1360
Колебательным движением называются процессы, отличающиеся той или иной степенью повторяемости во времени. Колебания называются периодическими, если параметры, характеризующие состояние системы, повторяются через определенный промежуток времени:
, (1)
где 
- период колебаний, то есть наименьший промежуток времени, через который повторяется состояние системы, или время одного полного колебания; Ѕ (t) - периодическая функция времени, характеризующая состояние системы - обобщённая координата.
Наиболее важной разновидностью периодических колебаний являются гармонические колебания. Это колебания, происходящие по закону синуса или косинуса:
(2)
Гармоническиеколебаниясовершаются под действием упругой или квазиупругой силы. Упругими называют силы пропорциональные смещению и направленные к положению равновесия, то есть подчиняющееся закону Гука:
, (3)
где 
- коэффициент упругости. Квазиупругими являются силы неупругие по своей природе, но действующие так же, как и упругие.
|
|
|
В зависимости от характера внешних воздействий колебания бывают свободные и вынужденные. Свободными являются колебания, возникающие в системе, которая в результате кратковременного внешнего воздействия выведена из положения равновесия и затем предоставлена самой себе. Если колебания такой системы происходят только под действием внутренних сил, которые, как правило, являются упругими или квазиупругими, то такие свободные колебания называются собственными. В реальных условиях свободные колебания носят затухающий характер, так как они происходят при наличии различного вида сил сопротивления.
Системы, совершающие собственные колебания с одной степенью свободы, называются линейными гармоническими осцилляторами. Линейные осцилляторы совершают гармонические колебания лишь при малых отклонениях от положения равновесия. Таким образом, гармонический осциллятор - идеальная модель реальной колеблющейся системы с одной степенью свободы. Примерами гармонического осциллятора являются разные маятники, колебательный контур.
