Колебания и волны

Подобных примеров можно обнаружить великое множество, стоит чуть-чуть внимательнее оглядеться вокруг. Пауки обнаруживают свою добычу по дрожанию паутины;

Корпус автомобиля колеблется вверх-вниз на рессорах, когда автомобиль проезжает по неровностям на дороге; мосты дрожат под тяжестью грузовиков; небоскребы качаются при сильном ветре.

Электрические колебания — суть работы радиоприемников и телевизоров. Атомы колеблются в молекулах. В твердых телах атомы совершают колебания относительно своих (фиксированных) положений в кристаллической решетке. Колебательное движение широко распространено, оно играет важную роль и встречается во многих разделах физики. Механика Ньютона дает полное описание механических колебаний

Общий признак колебательного движения во всех этих примерах — точное или приблизительное повторение движения через одинаковые промежутки времени.
Определение:
Механическими колебаниями называют движения тел, повторяющиеся точно или приблизительно через одинаковые промежутки времени.

Свободные и вынужденные колебания.
Силы, действующие между телами внутри рассматриваемой системы тел, называют внутренними силами. Силы, действующие на тела системы со стороны других тел, не входящих в эту систему, называют внешними силами.
определение
Свободными колебаниями называют колебания, возникающие под действием внутренних сил.

По этому признаку колебания груза, подвешенного на пружине, или шарика на нити.
В данном случае шарик совершает свободные колебания под действием двух сил: силы тяжести и силы упругости нити. Их равнодействующая направлена к положению равновесия.

Системы тел, которые способны совершать свободные колебания, называются колебательными системами.
Одно из основных общих свойств всех колебательных систем заключается в возникновении в них силы, возвращаю щей систему в положение устойчивого равновесия.

Равновесие называют устойчивым, если после небольших внешних воздействий тело возвращается в исходное состояние равновесия.
Это происходит, если при небольшом смещении тела в любом направлении от первоначального положения равнодействующая сил, действующих на тело, становится отличной от нуля и направлена к положению равновесия
В устойчивом равновесии
находится, например,
шар на дне углубления

Равновесие называется неустойчивым , если равнодействующая при небольшом смещении тела из положения равновесия
Равнодействующая приложенных к нему сил отлична от нуля и направлена от положения равновесия