Бросая в воду камушки, смотри на круги, ими образуемые.
Иначе такое бросание будет пустою забавою.
Козьма Прутков. Плоды раздумья
2. МЕХАНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ
2.1. Гармонические колебания
Несмотря на большое число колебательных явлений, встречающихся в нашей жизни (звук, свет, радиоволны), существуют общие закономерности этих явлений. Поэтому основные учения о гармонических колебаниях, которые рассматриваются здесь, должны стать фундаментом для изучения любых видов колебаний.
2.1.1. Виды и признаки колебаний
В физике особенно выделяют колебания двух видов - механические и электромагнитные и их электромеханические комбинации.
Для колебаний характерно превращение одного вида энергии в другой - кинетической в потенциальную, магнитной в электрическую и т. д.
Колебательным движением называются процессы, отличающиеся той или иной степенью повторяемости во времени.
Говоря о колебаниях или осцилляциях тела, мы подразумеваем повторяющееся движение его туда и обратно по одной и той же траектории. Иными словами, такое движение является периодическим. Простейшим примером периодического движения служат колебания груза массой m на конце пружины (рис. 2.1.1). Многие другие виды колебательных движений проявляют большое сходство с этими колебаниями; поэтому разберем этот пример подробно.
Если на пружину не действуют силы, то в этом случае она находится в положении равновесия: х = 0 (рис. 2.1.1, а).
Для того чтобы растянуть пружину на длину x, к ней надо приложить внешнюю силу (рис. 2.1.1, б), которая по закону Гука определяется как
Евн = +kx ,
|