Гармонічні коливання

Коливаннями називаються процеси, що періодично повторюються і при яких фізична величина, що характеризує коливальний процес почергово проходить через нульове значення з різних боків.

Види коливань. Залежно від фізичної природи розрізнюють коливання механічні, електромагнітні, електромеханічні та ін.

Залежно від характеру діючих сил розрізнюють:

1. Вільні коливання відбуваються у системі, яку виведено з положення рівноваги і надано самій собі.

2. Вимушені коливання здійснюються під впливом зовнішньої періодично змінної дії.

3. Автоколивання відбуваються завдяки зовнішній дії, вплив якої на коливальну систему задається самою коливальною системою.

4. Параметричні коливання супроводжуються періодичною зміною якого-небудь параметра системи за рахунок зовнішньої дії.

Гармонічні коливання. Простішими є гармонічні коливання, при яких величина, що описує коливання, змінюється за часом за законом синуса або косинуса, тобто

,

де x – миттєве значення величини, що описує коливальний рух;

x_m – амплітуда (максимальне значення);

– фаза коливання;

– початкова фаза;

– циклічна частота коливання;

– частота коливання;

– період коливань;

– час.

У якості величини можуть бути

= {}

Рис. 64

де x – зміщення тіла, що висить на пружинці, від положення рівноваги (див. рис. 64, а);

– відхилення тіла від положення рівноваги тіла на нитці (див. рис. 64, б);

– заряд на конденсаторі в коливальному контурі (див. рис. 64, в);

– напруга на конденсаторі коливального контуру;

і – сила струму у коливальному контурі;

E – напруженість електричного поля між пластинами конденсатора коливального контуру;

Н – напруженість магнітного поля котушки коливального контуру.

Всі ці величини змінюються за гармонічним законом.

Дата добавления: 2014-01-04