41.Коливальний рух.Види коливань.Коливальна система.Гармонічні коливання.

Колива́ння — фізичний процес, під час якого чергуються інтервали збільшення й зменшення фізичної величини.У залежності від характеру зовнішнього впливу розрізняють:

1. Вільні коливання – це коливання, які здійснюються у системі, яка

виведена з стану рівноваги і надана сама собі.

2. Вимушені коливання – це коливання, що відбуваються під дією

зовнішньої періодичної у часі сили.

3. Автоколивання – вони, як і вимушені, здійснюються під дією

зовнішньої сили, однак миті часу, коли відбувається ця дія, задаються самою

коливальною системою.

4. Параметричні коливання – при цьому за рахунок зовнішньої дії

чиниться періодична зміна якось одного параметра системи Коливання, які виникають при відхиленні стану фізичної ситеми від рівноважного, називають власними коливанями. Коливання, які виникають внаслідок дії зовнішньої періодичної сили, називають вимушеними коливаннями.

В більшості фізичних систем коливання виникають при виведенні системи з положення рівноваги. Такі коливання здебільшого розсіюють енергію й затухають з часом. Однак у відкритих дисипативних системах із сталим притоком енергії можуть виникнути коливання, які не затухають, доки не припиниться приплив енергії. Такі коливання називають автоколиваннями

Найпростішими силами є гармонічні коливання, при яких коливальна

величина змінюється за часом по закону сінуса або косінуса Гармонічним коливальним рухом називають рух, який описується рівнянням

або

де : – миттєве значення зміщення в момент часу t;

–максимальне відхилення тіла, що коливається, від положення рівноваги;

Цю величину називають амплітудою;

називають фазою коливань, а її значення при t=0, тобто

- початковою фазою коливань;

- це циклічна (або кутова) частота.

Частотою називають число коливань , що здійснює система за одиницю часу.

Зв’язок між частотою v і циклічною частотою виражається співвідношенням:

Час протягом якого система здійснює одне коливання , називається періодом Т;

Зв’язок між Т та v:

42.Вільні електромагнітні коливання.

Вільні коливання спостерігаються у коливальному контурі, який складається з конденсатора С і котушки індуктивності L. Найпростішим пристроєм, в якому досить просто можна спостерігати електромагнітні коливання, є електричне коло, що складається з котушки індуктивністю L та конденсатора ємністю С Зрозуміло, що провідник, з якого виготовлено котушку, має й активний опір R, але спочатку ми ним нехтуватимемо. Щоб легко можна було спостерігати за змінами напруги на обкладках конденсатора, до яких під'єднано вольтметр V, коливання мають бути досить повільні. Тому в такому пристрої використовують котушку значної індуктивності (наприклад 25 Гн) і конденсатор великої ємності (1000—2000 мкФ). Вольтметр беруть з нульовою поділкою посередині шкали.

Коли замкнути ключ К, то конденсатор С зарядиться від джерела постійного струму Е і вольтметр покаже напругу на його обкладках. Від'єднуємо джерело від досліджуваного кола. Вольтметр покаже наявність коливань напруги, які швидко припиняються. Значення і знак напруги на обкладках конденсатора змінюються, що засвідчує періодичне перезаряджання обкладок конденсатора.