Jednou z najzaujímavejších tém vo fyzike sú oscilácie. S nimi úzko súvisí štúdium mechaniky, s tým, ako sa telesá správajú, keď na ne pôsobia určité sily. Pri štúdiu kmitov teda môžeme pozorovať kyvadla, vidieť závislosť amplitúdy kmitania od dĺžky závitu, na ktorom teleso visí, od tuhosti pružiny a od hmotnosti bremena. Napriek zdanlivej jednoduchosti nie je táto téma pre každého taká jednoduchá, ako by sme chceli. Preto sme sa rozhodli zozbierať najznámejšie informácie o vibráciách, ich druhoch a vlastnostiach a zostaviť pre vás stručné zhrnutie na túto tému. Možno vám to bude užitočné.

Definícia pojmu

Predtým, ako budeme hovoriť o pojmoch ako mechanické, elektromagnetické, voľné, vynútené vibrácie, ich povahe, charakteristikách a typoch, podmienkach výskytu, je potrebné tento pojem definovať. Vo fyzike je teda oscilácia neustále sa opakujúci proces zmeny stavu okolo jedného bodu v priestore. Najjednoduchším príkladom je kyvadlo. Zakaždým, keď osciluje, odchýli sa od určitého vertikálneho bodu, najskôr jedným smerom, potom druhým. Teória kmitov a vĺn študuje fenomén.

Príčiny a podmienky výskytu

Ako každý iný jav, aj oscilácie sa vyskytujú len vtedy, ak sú splnené určité podmienky. Mechanické vynútené vibrácie, ako napríklad voľné, vznikajú, keď sú splnené tieto podmienky:

1. Prítomnosť sily, ktorá odstraňuje teleso zo stavu stabilnej rovnováhy. Napríklad stlačenie matematického kyvadla, pri ktorom začína pohyb.

2. Prítomnosť minimálnej trecej sily v systéme. Ako viete, trenie spomaľuje určité fyzikálne procesy. Čím väčšia je trecia sila, tým je menej pravdepodobné, že dôjde k vibráciám.

3. Jedna zo síl musí závisieť od súradníc. To znamená, že telo mení svoju polohu v určitom súradnicovom systéme vzhľadom na určitý bod.

Druhy vibrácií

Po pochopení toho, čo je oscilácia, analyzujme ich klasifikáciu. Existujú dve najznámejšie klasifikácie – podľa fyzikálnej podstaty a podľa povahy interakcie s prostredím. Podľa prvého kritéria sa teda rozlišujú mechanické a elektromagnetické vibrácie a podľa druhého voľné a vynútené vibrácie. Existujú aj vlastné oscilácie a tlmené oscilácie. Ale budeme hovoriť len o prvých štyroch typoch. Poďme sa bližšie pozrieť na každý z nich, zistiť ich vlastnosti a tiež veľmi stručne popísať ich hlavné charakteristiky.

Mechanický

Štúdium vibrácií v školskom kurze fyziky začína mechanickými vibráciami. Študenti sa s nimi začínajú zoznamovať v takom odbore fyziky, akým je mechanika. Všimnite si, že tieto fyzikálne procesy prebiehajú v prostredí a môžeme ich pozorovať aj voľným okom. Pri takýchto osciláciách telo opakovane robí rovnaký pohyb a prechádza určitou polohou v priestore. Príkladom takýchto kmitov sú rovnaké kyvadla, vibrácie ladičky alebo gitarovej struny, pohyb listov a konárov na strome, hojdačka.

Elektromagnetické

Po pevnom uchopení pojmu mechanické vibrácie sa začína štúdium elektromagnetických vibrácií, ktoré sú štruktúrou zložitejšie, pretože tento typ sa vyskytuje v rôznych elektrických obvodoch. Počas tohto procesu sa pozorujú oscilácie v elektrických, ako aj magnetických poliach. Napriek tomu, že elektromagnetické oscilácie majú mierne odlišný charakter, zákony pre ne sú rovnaké ako pre mechanické. Pri elektromagnetických osciláciách sa môže meniť nielen sila elektromagnetického poľa, ale aj charakteristiky, ako je sila náboja a prúdu. Je tiež dôležité poznamenať, že existujú voľné a nútené elektromagnetické oscilácie.

Voľné vibrácie

Tento typ kmitania sa vyskytuje pod vplyvom vnútorných síl, keď je systém odstránený zo stavu stabilnej rovnováhy alebo pokoja. Voľné kmity sú vždy tlmené, čo znamená, že ich amplitúda a frekvencia časom klesajú. Pozoruhodným príkladom tohto typu hojdačky je pohyb bremena zaveseného na nite a oscilujúceho z jednej strany na druhú; bremeno pripevnené k pružine, ktoré buď padá pod vplyvom gravitácie, alebo stúpa nahor pôsobením pružiny. Mimochodom, presne na tento druh oscilácií sa pri štúdiu fyziky venuje pozornosť. A väčšina problémov je venovaná voľným vibráciám, a nie vynúteným.

Nútené

Napriek tomu, že tento druh procesu školáci až tak podrobne neštudujú, v prírode sa najčastejšie vyskytujú nútené oscilácie. Pomerne nápadným príkladom tohto fyzikálneho javu môže byť pohyb konárov na stromoch vo veternom počasí. Takéto výkyvy sa vždy vyskytujú pod vplyvom vonkajších faktorov a síl a vznikajú v každom okamihu.

Oscilačné charakteristiky

Ako každý iný proces, aj oscilácie majú svoje vlastné charakteristiky. Existuje šesť hlavných parametrov oscilačného procesu: amplitúda, perióda, frekvencia, fáza, posun a cyklická frekvencia. Prirodzene, každý z nich má svoje vlastné označenia, ako aj merné jednotky. Pozrime sa na ne trochu podrobnejšie so zameraním na stručný popis. Zároveň nebudeme popisovať vzorce, ktoré sa používajú na výpočet tej či onej hodnoty, aby sme čitateľa nezmiatli.

Zaujatosť

Prvým z nich je premiestňovanie. Táto charakteristika ukazuje odchýlku telesa od rovnovážneho bodu v danom časovom okamihu. Meria sa v metroch (m), všeobecne akceptované označenie je x.

Amplitúda oscilácie

Táto hodnota udáva najväčšie posunutie telesa z bodu rovnováhy. V prítomnosti netlmeného kmitania je to konštantná hodnota. Meria sa v metroch, všeobecne akceptované označenie je x m.

Doba oscilácie

Ďalšia veličina, ktorá udáva čas potrebný na dokončenie jedného úplného kmitania. Všeobecne akceptované označenie je T, merané v sekundách (s).

Frekvencia

Posledná charakteristika, o ktorej si povieme, je frekvencia kmitov. Táto hodnota udáva počet kmitov za určité časové obdobie. Meria sa v hertzoch (Hz) a označuje sa ako ν.

Druhy kyvadiel

Takže sme analyzovali nútené oscilácie, hovorili sme o voľných osciláciách, čo znamená, že by sme mali spomenúť aj typy kyvadiel, ktoré sa používajú na vytváranie a štúdium voľných oscilácií (v školskom prostredí). Tu možno rozlíšiť dva typy - matematické a harmonické (pružinové). Prvým je určité teleso zavesené na neroztiahnuteľnom závite, ktorého veľkosť sa rovná l (hlavná významná veličina). Druhým je závažie pripevnené k pružine. Tu je dôležité poznať hmotnosť zaťaženia (m) a tuhosť pružiny (k).

závery

Takže sme prišli na to, že existujú mechanické a elektromagnetické vibrácie, dali sme im stručný popis, opísali príčiny a podmienky vzniku týchto druhov vibrácií. Povedali sme si pár slov o hlavných charakteristikách týchto fyzikálnych javov. Tiež sme zistili, že existujú vynútené a voľné vibrácie. Zisťovali sme, čím sa od seba líšia. Okrem toho sme si povedali pár slov o kyvadloch používaných pri štúdiu mechanických vibrácií. Dúfame, že tieto informácie boli pre vás užitočné.

„Fyzikálne a matematické kyvadlo“ - Je obvyklé rozlišovať: Prezentácia na tému: „Kyvadlo“. Matematické kyvadlo. Účinkuje Tatyana Yunchenko. Matematické kyvadlo fyzikálne kyvadlo. Kyvadlo.

"Zvuková rezonancia" - To isté sa deje s dvoma rovnako naladenými strunami. Prechodom luku po jednej strune spôsobíme vibrácie na druhej. Po nastavení vibrácií jednej ladičky si všimnete, že druhá ladička bude znieť sama. koncepcia. Pripravila: Velikaya Yulia Kontrolovala: Sergeeva Elena Evgenievna Mestská vzdelávacia inštitúcia „Stredná škola č. 36“ 2011.

„Kmitavý pohyb“ - Extrémna ľavá poloha. Hojdačka. Príklady oscilačných pohybov. Podmienky pre vznik kmitov. Posun amplitúdy. V = max a = 0 m/s?. Ihla do šijacieho stroja. Oscilačný pohyb. Rovnovážna poloha. Konáre stromu. V = 0 m/s a = max. Úplne pravá poloha. Automobilové pružiny. Kyvadlo s hodinami. Vlastnosť oscilačného pohybu.

„Lekcia o mechanických vibráciách“ - Typy kyvadiel. Smerom do rovnovážnej polohy. Voľné vibrácie. G. Klin, Moskovská oblasť 2012. Príklad: kyvadlo. Typy oscilačných systémov 3. Hlavná vlastnosť oscilačných systémov 4. Voľné vibrácie. Prezentácia na hodinu fyziky. Vyplnila: učiteľka fyziky Lyudmila Antonevna Demashova. 6. Oscilačná sústava je sústava telies schopných vykonávať kmitavé pohyby.

„Kyvadlo sa hojdá“ - kosínus. „Svet, v ktorom žijeme, je prekvapivo náchylný na výkyvy“ R. Bishop. Druhy vibrácií. Základné charakteristiky oscilačného procesu (pohybu). Matematické a pružinové kyvadlové testy. 7. Závažie zavesené na pružine bolo uvedené z rovnovážnej polohy a uvoľnené. Jednotka merania (sekunda s).

“Fyzika mechanických kmitov” - Hovorme o vibráciách... Parametre mechanických vibrácií. Zobrazuje maximálne posunutie telesa z rovnovážnej polohy. Oscilačné systémy. „Na hrade bol veselý ples, hudobníci spievali. Obdobie. Video úloha. Bazhina G.G. – učiteľ fyziky v Mestskom vzdelávacom ústave „GYMNASIA č. 11“ v Krasnojarsku. Vánok v záhrade rozkýval svetelnú hojdačku“ Konstantin Balmont.

V téme je spolu 14 prezentácií

2. Moment zotrvačnosti a jeho výpočet

Podľa definície sa moment zotrvačnosti telesa voči osi rovná súčtu súčinov hmotností častíc druhých mocnín ich vzdialeností k osi rotácie resp.

Tento vzorec však nie je vhodný na výpočet momentu zotrvačnosti; keďže hmotnosť pevného telesa je rozložená nepretržite, súčet by sa mal nahradiť integrálom. Pre výpočet momentu zotrvačnosti sa teda teleso rozdelí na nekonečne malé objemy dV s hmotnosťou dm=dV. Potom

kde R je vzdialenosť prvku dV od osi otáčania.

Ak je známy moment zotrvačnosti I C okolo osi prechádzajúcej ťažiskom, potom možno ľahko vypočítať moment zotrvačnosti okolo ľubovoľnej rovnobežnej osi O prechádzajúcej vo vzdialenosti d od ťažiska resp.

I O = I C + md 2,

Tento pomer sa nazýva Steinerova veta: moment zotrvačnosti telesa vzhľadom na ľubovoľnú os sa rovná súčtu momentu zotrvačnosti vo vzťahu k osi rovnobežnej s ňou a prechádzajúcej ťažiskom a súčinu hmotnosti telesa so štvorcom vzdialenosti medzi osami.

3. Kinetická energia rotácie

Kinetická energia tuhého telesa rotujúceho okolo pevnej osi

Diferencovaním vzorca v závislosti od času dostaneme zákon zmeny kinetickej energie tuhého telesa rotujúceho okolo pevnej osi:

–

rýchlosť zmeny kinetickej energie rotačného pohybu sa rovná sile momentu sily.

dK rotácia =M Z  Z dt=M Z d  K  K 2 -K 1 =

tie. zmena kinetickej energie otáčania sa rovná práci vykonanej krútiacim momentom.

4. Plochý pohyb

Pohyb tuhého telesa, pri ktorom sa ťažisko pohybuje v pevnej rovine a os jeho otáčania prechádzajúca ťažiskom zostáva kolmá na túto rovinu, sa nazýva plochý pohyb. Tento pohyb možno zredukovať na kombináciu translačného pohybu a rotácie okolo pevná (pevná) os, keďže v C-systéme zostáva os rotácie vlastne stacionárna. Preto je rovinný pohyb opísaný zjednodušeným systémom dvoch pohybových rovníc:

Kinetická energia telesa vykonávajúceho rovinný pohyb bude:

a nakoniec

,

pretože v tomto prípade  i " je rýchlosť otáčania i-tého bodu okolo pevnej osi.

Oscilácie

1. Harmonický oscilátor

Oscilácie Vo všeobecnosti sa pohyby, ktoré sa časom opakujú, nazývajú.

Ak tieto opakovania nasledujú v pravidelných intervaloch, t.j. x(t+T)=x(t), potom sa volajú oscilácie periodické. Systém, ktorý robí

vibrácie sú tzv oscilátor. Oscilácie, ktoré systém ponechaný sám na seba vytvára, sa nazývajú prirodzené a frekvencia oscilácií je v tomto prípade prirodzená frekvencia.

Harmonické vibrácie vibrácie, ktoré sa vyskytujú podľa zákona, sa nazývajú hriech alebo cos. Napríklad,

x(t)=A cos(t+ 0),

kde x(t) je posunutie častice z rovnovážnej polohy, A je maximum

offset resp amplitúda, t+ 0 -- fáza oscilácie,  0 -- počiatočná fáza (v t=0), -- cyklická frekvencia, je jednoducho frekvencia oscilácií.

Systém, ktorý vykonáva harmonické kmity, sa nazýva harmonický oscilátor. Je dôležité, aby amplitúda a frekvencia harmonických kmitov boli konštantné a navzájom nezávislé.

Podmienky pre vznik harmonických kmitov: na časticu (alebo systém častíc) musí pôsobiť sila alebo moment sily úmerný posunutiu častice z rovnovážnej polohy a

snažiac sa ho vrátiť do rovnovážnej polohy. Takáto sila (alebo moment sily)

volal kvázi elastické; má tvar , kde k sa nazýva kvázi-rigidita.

Konkrétne to môže byť jednoducho elastická sila, ktorá rozvibruje kyvadlo pružiny oscilujúce pozdĺž osi x. Pohybová rovnica takéhoto kyvadla má tvar:

alebo ,

kde je zavedené označenie.

Priamou substitúciou je ľahké to overiť riešením rovnice

je funkcia

x=A cos( 0 t+ 0),

kde A a  0 -- konštanty, na určenie, ktoré musíte zadať dva počiatočné podmienky: poloha x(0)=x 0 častice a jej rýchlosť v x (0)=v 0 v počiatočnom (nulovom) časovom okamihu.

Táto rovnica je dynamickou rovnicou akejkoľvek

harmonické vibrácie s vlastnou frekvenciou  0. Na váhu

perióda kmitania pružinového kyvadla

.

2. Fyzikálne a matematické kyvadla

Fyzické kyvadlo- je akékoľvek fyzické telo, ktoré vykonáva

kmitanie okolo osi, ktorá neprechádza cez ťažisko v poli tiaže.

Aby boli prirodzené kmity sústavy harmonické, je potrebné, aby amplitúda týchto kmitov bola malá. Mimochodom, to isté platí pre pružinu: F riadenie = -kx len pre malé deformácie pružiny x.

Doba oscilácie je určená vzorcom:

.

Všimnite si, že kvázi elastickým momentom je tu moment gravitácie

M i = - mgd , úmerné uhlovej odchýlke .

Špeciálny prípad fyzického kyvadla je matematické kyvadlo-- bodová hmota zavesená na beztiažovej neroztiahnuteľnej nite dĺžky l. Obdobie malé výkyvy matematické kyvadlo

3. Tlmené harmonické kmity

V reálnej situácii pôsobia na oscilátor z okolia vždy disipatívne sily (viskózne trenie, odpor prostredia).

, ktoré spomaľujú pohyb. Pohybová rovnica má potom tvar:

.

Označením a získame dynamickú rovnicu prirodzených tlmených harmonických kmitov:

.

Rovnako ako pri netlmených osciláciách je toto všeobecná forma rovnice.

Ak stredný odpor nie je príliš vysoký 

Funkcia predstavuje exponenciálne klesajúcu amplitúdu kmitov. Tento pokles amplitúdy sa nazýva relaxácia(oslabenie) vibrácií a  je tzv koeficient útlmu váhanie.

čas , počas ktorého sa amplitúda kmitov zníži e=2,71828 krát,

volal relaxačný čas.

Okrem koeficientu útlmu sa zavádza ďalšia charakteristika,

volal logaritmické zníženie tlmenia-- je to prirodzené

logaritmus pomeru amplitúd (alebo posunov) za určité obdobie:

.

Frekvencia vlastných tlmených kmitov

závisí nielen od veľkosti kvázi-elastickej sily a hmotnosti tela, ale aj od

odolnosť voči životnému prostrediu.

4. Sčítanie harmonických vibrácií

Uvažujme dva prípady takéhoto sčítania.

a) Oscilátor sa podieľa na dvoch vzájomne kolmé výkyvy.

V tomto prípade pôsobia dve kvázi-elastické sily pozdĺž osí x a y. Potom

Aby bolo možné nájsť trajektóriu oscilátora, čas t by sa mal z týchto rovníc vylúčiť.

Najjednoduchší spôsob, ako to urobiť, je ak viacnásobné frekvencie:

Kde n a m sú celé čísla.

V tomto prípade bude trajektória oscilátora nejaká ZATVORENÉ krivka tzv Lissajousova postava.

Príklad: frekvencie kmitov v x a y sú rovnaké ( 1 = 2 =) a rozdiel vo fázach kmitov (pre jednoduchosť dajme  1 =0).

.

Odtiaľto nájdeme: -- postava Lissajousa bude elipsa.

b) Oscilátor kmitá jeden smer.

Nech sú zatiaľ dve takéto oscilácie; Potom

kde a -- oscilačné fázy.

Je veľmi nepohodlné pridávať vibrácie analyticky, najmä keď sú

nie dve, ale viaceré; preto sa zvyčajne používa geometrický metóda vektorových diagramov.

5. Nútené vibrácie

Nútené vibrácie vznikajú pri pôsobení na oscilátor

vonkajšia periodická sila meniaca sa podľa harmonického zákona

s frekvenciou  ext: .

Dynamická rovnica vynútených kmitov:

Pre ustálená oscilácia Riešením rovnice je harmonická funkcia:

kde A je amplitúda vynútených kmitov a  je fázové oneskorenie

od donucovacej sily.

Amplitúda vynútených oscilácií v ustálenom stave:

Fázové oneskorenie ustálených vynútených oscilácií od vonkajších

hnacia sila:

.

\hs Takže: dochádza k vynúteným osciláciám v ustálenom stave

s konštantnou, časovo nezávislou amplitúdou, t.j. nezmiznú

napriek odporu okolia. Vysvetľuje to skutočnosť, že prac

prichádza vonkajšia sila

zvýšenie mechanickej energie oscilátora a úplne kompenzuje

jeho pokles, ku ktorému dochádza v dôsledku pôsobenia disipatívnej odporovej sily

6. Rezonancia

Ako je zrejmé zo vzorca, amplitúda vynútených kmitov

A ext závisí od frekvencie vonkajšej hnacej sily  ext. Graf tohto vzťahu je tzv rezonančná krivka alebo amplitúdovo-frekvenčná odozva oscilátora.

Hodnota frekvencie vonkajšej sily, pri ktorej sa amplitúda kmitov stáva maximálnou, sa nazýva rezonančná frekvencia res a prudký nárast amplitúdy pri  in =  res -- rezonancia.

Podmienkou rezonancie bude podmienka extrému funkcie A( ext):

.

Rezonančná frekvencia oscilátora je určená výrazom:

.

V tomto prípade rezonančná hodnota amplitúdy vynútených kmitov

Veličina charakterizujúca rezonančnú odozvu sústavy sa nazýva faktor kvality oscilátor.

Naopak, s dostatočne veľkým odporom nebude pozorovaná žiadna rezonancia.

Základy špeciálnej teórie relativity. molekulárne

Hustotu energie elektromagnetického poľa možno vyjadriť hodnotami elektrických a magnetických polí. V sústave SI:

· Otázka 18: Oscilačný pohyb. Podmienky pre vznik kmitov.

Oscilačný pohyb je pohyb, ktorý sa presne alebo približne opakuje v pravidelných intervaloch. Osobitný dôraz sa kladie na štúdium oscilačného pohybu vo fyzike. Je to spôsobené spoločnými vzormi oscilačného pohybu rôzneho charakteru a metódami jeho štúdia.

Mechanické, akustické, elektromagnetické vibrácie a vlny sa posudzujú z jedného hľadiska.

Oscilačný pohyb charakteristické pre všetky prírodné javy. Rytmicky sa opakujúce procesy, ako je tlkot srdca, sa neustále vyskytujú vo vnútri každého živého organizmu.

Oscilačný systém

Oscilačný systém, bez ohľadu na jeho fyzikálnu povahu, sa nazýva oscilátor. Príkladom oscilačného systému je oscilačné zaťaženie zavesené na pružine alebo závite.

Plný prúd jeden úplný cyklus oscilačný pohyb, po ktorom sa opakuje v rovnakom poradí.

Kmitavé pohyby vykonáva napríklad kyvadlo, gulička na šnúrke a pod.

Voľné vibrácie. Oscilačné systémy.

Vysvetlenie.

Guľôčku visiacu na niti odložíme nabok a pustíme. Lopta začne oscilovať doľava a doprava. Sú to voľné vibrácie.

Vysvetlenie:

V našom príklade tvoria gulička, niť a zariadenie, ku ktorému je niť pripevnená, oscilačný systém.

Amplitúda, perióda, frekvencia kmitov.

Vysvetlenie:

Gulička na strune dosiahne určitú hranicu kmitania, potom sa začne pohybovať opačným smerom. Vzdialenosť od rovnovážnej (kľudovej) polohy k tomuto krajnému bodu sa nazýva amplitúda.

Doba oscilácie sa zvyčajne meria v sekundách.

Označuje sa písmenom T.

Jednotkou frekvencie je jedna oscilácia za sekundu. Názov tejto jednotky je hertz (Hz).

Frekvencia kmitania je označená písmenom ν („nu“).

Vysvetlenie:

Ak loptička vykoná dve oscilácie za sekundu, potom jej frekvencia oscilácií je 2 Hz. To znamená, ν = 2 Hz.

Vysvetlenie:

V našom príklade loptička vykoná dve oscilácie za jednu sekundu. Toto je frekvencia jeho oscilácií. znamená:

1
T = -- = 0,5 s.
2 Hz

Druhy vibrácií.

Oscilácie môžu byť harmonické, tlmené alebo nútené.

Podmienka pre výskyt voľných harmonických kmitov: Aby došlo k voľným osciláciám, sú potrebné dve podmienky: keď je teleso odstránené z rovnovážnej polohy, musí v systéme vzniknúť sila smerujúca do rovnovážnej polohy a trenie musí byť dostatočne malé.

1. počiatočná rezerva energie v systéme (napríklad potenciálna alebo kinetická)
2. systém musí byť ponechaný sám pre seba, izolovaný, teda nie d.b. vonkajšie vplyvy (vrátane trenia atď.)
3. nie ste si istí, či by sa energia mala premieňať z jedného typu na druhý
tieto podmienky platia pre akýkoľvek oscilačný systém, od kyvadla až po oscilačný obvod

Po prvé: prítomnosť periodicky sa meniacej sily, vždy smerujúcej do rovnovážnej polohy. Po druhé: sila odporu prostredia má tendenciu k nule.

Oscilácie sú procesy (zmeny stavu), ktoré majú určitú opakovateľnosť v čase. Mechanické vibrácie– pohyby, ktoré sa presne alebo približne v čase opakujú. Oscilácie sa volajú periodické, ak sa hodnoty fyzikálnych veličín meniace sa pri kmitaní opakujú v pravidelných intervaloch. (Inak sa oscilácie nazývajú aperiodické).
Príklady kmitov znázornených na obrázkoch: kmity matematického kyvadla, kmity kvapaliny v trubici v tvare U, kmity telesa pri pôsobení pružín, kmity napnutej struny. Podmienky pre vznik mechanických vibrácií 1. Aspoň jedna sila musí závisieť od súradníc. 2. Keď je teleso odstránené zo stabilnej rovnovážnej polohy, objaví sa výslednica smerujúca do rovnovážnej polohy. Z energetického hľadiska to znamená, že vznikajú podmienky na neustály prechod kinetickej energie na potenciálnu a naopak. 3. Trecie sily v systéme sú malé.
Aby došlo k vibrácii, musí sa teleso dostať zo svojej rovnovážnej polohy odovzdaním buď kinetickej energie (náraz, tlak) alebo potenciálnej energie (vychýlenie telesa). Príklady oscilačných systémov: 1. Závit, zaťaženie, Zem. 2. Pružina, váha. 3. Kvapalina v trubici v tvare U, Zem. 4. Reťazec.
Voľné vibrácie sú vibrácie, ktoré sa vyskytujú v systéme pod vplyvom vnútorných síl po odstránení systému zo stabilnej rovnovážnej polohy. V skutočnom živote sú všetky voľné vibrácie blednutiu(t.j. ich amplitúda rozsah, časom klesá). Vynútené vibrácie sú vibrácie, ktoré sa vyskytujú pod vplyvom vonkajšej periodickej sily.
Charakteristika oscilačného procesu. 1. Posun x- odchýlka bodu kmitania od rovnovážnej polohy v danom čase (m). 2. Amplitúda x m- najväčšie posunutie z rovnovážnej polohy (m). Ak sú oscilácie netlmené, potom je amplitúda konštantná.
3. Obdobie T je čas potrebný na dokončenie jednej úplnej oscilácie. Vyjadrené v sekundách (s). Za čas rovnajúci sa jednej perióde (jedna úplná oscilácia) teleso vykoná posun rovný __ a pokryje dráhu rovnajúcu sa ____.
4. Frekvencia n je počet úplných kmitov za jednotku času. V SI sa meria v hertzoch (Hz). Frekvencia oscilácií sa rovná jednému hertzu, ak dôjde k jednej úplnej oscilácii za 1 sekundu. 1 Hz = 1 s-1.
5. Cyklická (kruhová) frekvencia w periodických kmitov sa nazýva. počet úplných kmitov, ktoré sa vyskytnú za 2p jednotky času (sekundy). Jednotkou merania je s -1.
6. Oscilačná fáza- j je fyzikálna veličina, ktorá určuje posunutie x v danom čase. Meria sa v radiánoch (rad). Fáza kmitania v počiatočnom čase (t=0) sa nazýva počiatočná fáza (j 0).