Колебания — это повторяющийся в той или иной степени во времени процесс изменения состояний системы около точки равновесия. Например, при колебаниях маятника повторяются отклонения его в ту и другую сторону от вертикального положения. При колебаниях в электрическом колебательном контуре повторяются величина и направление тока, текущего
Слайд 2 Колебания — это повторяющийся в той или иной степени
во времени процесс изменения состояний системы около точки равновесия. Например, при колебаниях маятника повторяются
отклонения его в ту и другую сторону от вертикального положения. При колебаниях в электрическом колебательном контуре повторяются величина и направление тока, текущего через катушку.
Колебания почти всегда связаны с попеременным превращением энергии одной формы
проявления в другую форму. Колебания различной физической природы имеют
много общих закономерностей и тесно взаимосвязаны c волнами. Поэтому исследованиями этих закономерностей занимается обобщённая теория колебаний и волн. Принципиальное отличие от волн: при колебаниях не происходит переноса энергии, это, так сказать, «местные» преобразования.
КЛАССИФИКАЦИЯ По характеру взаимодействия с окружающей средой: Вынужденные — колебания,
протекающие в системе под влиянием внешнего периодического воздействия. Примеры:
листья на деревьях, поднятие и опускание руки. При вынужденных колебаниях может возникнуть явление резонанса: резкое возрастание амплитуды колебаний при совпадении собственной частоты осциллятора и частоты внешнего воздействия.
Свободные (или собственные) — это колебания в системе под действием внутренних сил после того, как система выведена из состояния равновесия (в реальных условиях свободные колебания всегда затухающие). Простейшими примерами свободных колебаний являются колебания груза, прикреплённого к пружине, или груза, подвешенного на нити.
Слайд 6 Автоколебания — колебания, при которых система имеет запас
потенциальной энергии, расходующейся на совершение колебаний (пример такой системы
— механические часы). Характерным отличием автоколебаний от вынужденных колебаний является то, что их амплитуда определяется свойствами самой системы, а не начальными условиями.
Параметрические — колебания, возникающие при изменении какого-либо параметра колебательной системы в результате внешнего воздействия.
Случайные — колебания, при которых внешняя или параметрическая нагрузка является случайным процессом.
Слайд 7
ПАРАМЕТРЫ Амплитуда — максимальное отклонение колеблющейся величины от положения
равновесия, A (м) Период — время полного колебания, через который
повторяются какие-либо показатели состояния системы (система совершает одно полное колебание), T (с) Частота — число колебаний в единицу времени, f (Гц, с−1).
И
Слайд 8 В круговых или циклических процессах вместо характеристики «частота»
используется понятие круговая (циклическая) частота omega (рад/с, Гц, с−1),
показывающая число колебаний за 2 Пи единиц времени:
Смещение — отклонение тела от положения равновесия. Обозначение Х, Единица измерения — метр. Фаза колебаний — определяет смещение в любой момент времени, то есть определяет состояние колебательной системы.