Коливальні рухи
Коливаннями у фізиці називають не лише періодичні або майже періодичні рухи тіл, коли нестійке тіло багаторазово повторює один і той же рух туди і назад навколо певного положення, а й надають цьому поняттю більш широкий зміст.
Під коливаннями розуміють всякий періодичний або приблизно періодичний процес, в якому значення тієї чи іншої фізичної величини повторюється точно або приблизно точно через рівні або приблизно рівні проміжки часу.
Коливатися може:
- Вантаж на кінці пружини; Маятник; Струни гітари або фортепіано; Напруга між обкладками конденсатора в контурі радіоприймача.
Коливаються атоми в молекулах, у твердому тілі атоми здійснюють коливання щодо своїх фіксованих положень у кристалічній решітці.
Павуки виявляють потрапивший в їх мережі видобуток по тремтінню павутини, будинки і мости тремтять при проїзді важких вантажівок. Майже всі матеріальні предмети коливаються після того, як на них подіє імпульс сили.
Залежно від характеру впливу на коливаючу систему розрізняють:
- Вільні коливання; Вимушені коливання; Автоколивання; Параметричні коливання.
Вільними, або власними, називаються такі коливання, які здійснює виведена з положення рівноваги або отримала поштовх система, будучи надана сама собі. Якщо коливаюча система піддається в процесі коливань впливу зовнішньої періодично змінюючої сили, то вона робить коливання, звані вимушеними.
Автоколивання, як і вимушені коливання, супроводжуються впливом зовнішніх сил, однак моменти часу, коли здійснюються ці дії, задаються самою коливаючою системою. Прикладом є годинник, в яких маятник отримує поштовхи в моменти проходження маятника через положення рівноваги за рахунок енергії піднятої гирі або закрученої пружини.
При параметричних коливаннях за рахунок зовнішнього впливу відбувається періодична зміна будь-якого параметра системи, наприклад, зміна довжини нитки коливного математичного маятника.
Залежно від фізичної природи повторюваного процесу розрізняють коливання:
- Механічні; Електромагнітні; Електромеханічні і т. д.
При механічних коливаннях повторюється, наприклад, зміна положень і швидкостей тіл.
Електричні коливання – це повторювані зміни напруг і сил струмів в електричних ланцюгах, зміна електричних і магнітних полів навколо цих ланцюгів.
Незважаючи на різну фізичну природу, в коливаннях виявляються одні й ті ж закономірності, які досліджуються загальними методами. Важливою кінематичною характеристикою є форма коливань. Вона визначається видом тієї функції часу, яка описує зміну тієї або іншої фізичної величини при коливаннях.
Найпростішими і найбільш важливими є гармонійні коливання, тобто такі коливання, при яких коливаюча величина змінюється з часом за законом синуса або косинуса. Цей вид коливань особливо важливий з наступних причин:
- По-перше, коливання в природі і техніці дуже часто мають характер, дуже близький до гармонійного; По-друге, періодичні процеси іншої форми можуть бути представлені як накладення декількох гармонійних Коливань.
(2 votes, average: 3.50 out of 5)