Величини, що характеризують коливання - студопедія

Види механічних коливань

Величини, що характеризують коливання

Поздовжні і поперечні хвилі

Швидкість поширення хвиль

Звук як приклад механічних хвиль

Види механічних коливань

Механічними коливаннями (або просто коливаннями) називається такий рух механічної системи при якому узагальнені координати і їх похідні змінюються в часі періодично зростаючи або убуваючи.

Розрізняють такі види механічних коливань:

  • вільні або власні коливання - відбуваються без змінного зовнішнього впливу і надходження енергії ззовні;
  • періодичні - при яких значення узагальненої координати і її похідних циклічно повторюються (якщо ця умова не виконується, то коливання апериодические);
  • вимушені - викликаються і підтримувані змінної в часі зовнішньою силою;
  • параметричні - викликаються зміною в часі динамічних параметрів системи (жорсткості, маси або моменту інерції, демпфірування і ін.);
  • автоколебания - стаціонарні коливання збуджуються і підтримуються за рахунок енергії надходить від джерела неколебательного характеру, в якій надходження енергії регулюється рухом самої системи;
  • інші види коливань.

Величини, що характеризують коливання

Найбільш важливими величинами, котрі характеризують механічні коливання, є:

  • число коливань за певний проміжок часу t. Позначається буквою N;
  • координата матеріальної точки або її зміщення (відхилення) - величина, що характеризує положення коливається точки в момент часу t щодо положення рівноваги і яка вимірюється відстанню від положення рівноваги до положення точки в заданий момент часу. Позначається буквою x. вимірюється в метрах (м);
  • амплітуда - максимальне зміщення тіла або системи тіл з положення рівноваги. Позначається буквою A або xmax. вимірюється в метрах (м);
  • період - час здійснення одного повного коливання. Позначається буквою T. вимірюється в секундах (с);
  • частота - число повних коливань в одиницю часу. позначається буквою # 957 ;, вимірюється в герцах (Гц);
  • циклічна частота. число повних коливань системи протягом 2π секунд. позначається буквою # 969 ;, вимірюється в радіан в секунду (рад / с);
  • фаза - аргумент періодичної функції, що визначає значення фізичної величини в будь-який момент часу t. позначається буквою # 966 ;, вимірюється в радіанах (рад);
  • початкова фаза - аргумент періодичної функції, що визначає значення фізичної величини в початковий момент часу (t = 0). позначається буквою # 966; 0. вимірюється в радіанах (рад).

Ці величини пов'язані між собою наступними співвідношеннями: