Колебательное движение
Колебательное движение — это движение, которое многократно повторяется во времени около положения равновесия. Тело при этом отклоняется от равновесия в разные стороны и возвращается обратно.
Положение равновесия — точка или состояние, в котором тело может оставаться в покое, если на него не действуют нескомпенсированные силы. Во время колебаний тело проходит через это положение, удаляется от него, затем возвращается и движется в противоположную сторону.
Наибольшее отклонение от положения равновесия называют амплитудой колебаний. Если движение повторяется через одинаковые промежутки времени, оно является периодическим движением. Колебательное движение — частный случай периодического движения: оно обязательно связано с движением около положения равновесия.
Основные признаки
- тело движется около положения равновесия;
- отклонение периодически меняется по величине и направлению;
- движение может повторяться через один и тот же промежуток времени — период \(T\).
Здесь \(T\) — период колебаний, а \(\nu\) — частота: число полных колебаний за единицу времени. Формула справедлива для периодических колебаний.
Груз на пружине после отклонения движется вправо, затем через положение равновесия — влево и снова возвращается. Такое движение является колебательным. Положение равновесия соответствует недеформированной пружине, если сила тяжести предварительно учтена.
Колебательное движение не обязательно является гармоническим. Гармонические колебания описываются синусом или косинусом и являются лишь особым, наиболее простым видом колебаний. Кроме того, не всякое периодическое движение — колебание: движение планеты по замкнутой орбите периодично, но тело не движется туда и обратно около одного положения равновесия.
Какое движение является колебательным?
Главное
- Колебательное движение повторяется около положения равновесия и сопровождается изменением направления движения.
- Амплитуда — наибольшее отклонение от равновесия; период — время одного полного колебания.
- Гармонические колебания — частный вид колебательного движения.