Затухающие колебания. Вынужденные колебания

1) Амплитуда колебаний со временем уменьшается, так как во всех реальных процессах энергия расходуется на преодоление сил трения. Сила трения пропорциональна скорости . Уравнение колебаний, например, пружинного маятника примет вид:

, здесь r – коэффициент трения.

Одной из характеристик таких колебаний является коэффициент затухания

– это физическая величина обратная промежутку времени, в течение которого амплитуда колебаний убывает в е раз (e = 2,72).

Рис. 19

2) Если на колеблющуюся систему, кроме сил упругости
() и сил трения () действует некоторая периодическая сила , которую называют вынуждающей, то колебания называют вынужденными.

Их уравнение имеет вид:

Вынуждающая сила может меняться по гармоническому закону

Амплитуда колебаний системы зависит от частоты приложения вынуждающей силы. Если частота вынуждающей силы совпадает с частотой собственных колебаний системы, то наблюдается явление – резонанс. При резонансе происходит резкое возрастание амплитуды (рис. 19).

3) Волны.

Если к телу приложена периодическая возмущающая сила, то частицы тела выходят из положения равновесия и начинают совершать вынужденные колебания. При этом в среде возникают и распространяются упругие волны.

Упругая волна называется продольной, если колебания частиц среды происходят в направлении распространения волны.

Если частицы колеблются перпендикулярно к направлению распространения волн – это поперечные волны. Поперечные волны могут возникать только в твердых средах.

Распространение волн не связано с переносом вещества.

Дата добавления: 2014-11-07