Виды колебаний. Рассмотрим причины, по которым колебания рассматриваются в курсе "Механика" и выделяются в самостоятельный раздел. Они заключаются в следующем:колебания являются одним из видов движения тел;законы колебательного движения имеют фундаментальное значение, поскольку в окружающем нас мире существуют колебания различной физической природы (например, механические и электромагнитные), описываемые с единой точки зрения с помощью однотипного математического аппарата;уравнения колебаний служат основой для описания волновых (механических и электромагнитных) процессов.Среди всех колебаний особая роль отводится гармоническим ввиду следующих причин:распространенность данного вида движения;возможность обобщения полученных результатов на другие процессы (например, любое периодическое колебание можно представить в виде суммы гармонических колебаний).Колебание – повторяющийся процесс изменения некоторой физической величины около ее среднего значения.
В механических колебаниях речь идет об описании изменения во времени отклонения тела от положения равновесия.Форма колебаний может быть разной. Выделяют непериодические, периодические и гармонические колебания (см. рис. 9.1).
Рис. 9.1. Виды колебаний. Определение гармонических колебаний. Гармоническими называются колебания, при которых описываемая физическая величина изменяется по закону синуса или косинуса. Уравнение кинематики гармонических колебаний имеет следующий вид:x = A·cos(2p·t/T + f0), (9.1)
где х - колеблющаяся величина,
t - время;
А, Т, f - константы для данного колебания, называемые параметрами. Гармонические колебания являются частным случаем периодических колебаний.