Колебания. Виды колебаний

Колебания
— это повторяющийся в той или иной степени во времени процесс изменения состояний системы около точки равновесия.
Например, при колебаниях маятника повторяются все углы его отклонения относительно вертикали; при колебаниях в электрическом колебательном контуре повторяются величина и направление тока, текущего через катушку.

Колебания почти всегда связаны с превращением энергии из одной формы в другую и обратно.
Колебания различной физической природы имеют много общих закономерностей и тесно связаны с волнами. Поэтому исследованиями этих закономерностей занимается теория колебаний и волн. Принципиальное отличие волн в том, что их распространение сопровождается переносом энергии.
колебания
волны

Виды колебаний

Характеристики колебаний
Амплитуда
— это наибольшее смещение колеблющейся величины от положения равновесия
Период
— это время одного полного колебания
Частота
— это число колебаний за единицу времени
Смещение
— отклонение тела от положения равновесия
Фаза колебаний
— это физическая величина, определяющая отклонение колеблющейся величины от положения равновесия в данный момент времени.

Амплитуда
— это наибольшее смещение колеблющейся величины от положения равновесия.
Амплитуда обозначается большой буквой А и измеряется в метрах.
Часто амплитуду путают с размахом колебаний. Размах – это когда тело совершает колебание из одной крайней точки в другую. А амплитуда – это максимальное смещение, т. е. расстояние от точки равновесия, от линии равновесия до крайней точки, в которую оно попало.

Период
Периодом колебаний называется промежуток времени, в течение которого совершается одно полное колебание.
Обратите внимание, что величина «период» обозначается большой буквой T, определяется она следующим образом:
,
Стоит добавить, что чем больше мы берем число колебаний за большее время, тем точнее мы определим период колебаний.

Частота
— это число колебаний за секунду (Гц)
Обозначается частота греческой буквой , которая читается как «ню». Частота – это отношение числа колебаний ко времени, за которое эти колебания произошли:
Период и частота связаны через число колебаний и время, в течение которых это колебание совершается. Для каждой колебательной системы частота и период есть величины постоянные. Связь между этими величинами довольно проста:

Смещение
— это отклонение колеблющейся точки от положения равновесия в данный момент времени, X (м).
Измеряется в метрах.

Фаза колебаний
— это физическая величина, определяющая отклонение колеблющейся величины от положения равновесия в данный момент времени.
Фазу колебаний в произвольный момент времени можно рассчитать по формуле , то есть как произведение циклической частоты на время, прошедшее с начала колебаний.
Измеряется фаза в радианах.

Механические колебания
— это физические процессы, точно или приблизительно повторяющиеся через одинаковые интервалы времени.

Звуковые и ультразвуковые колебания
— это продольные к направлению распространения упругие колебания материальных частиц.
Это означает, что звук и ультразвук может возникать и распространяться только в материальных средах и материалах. В вакууме ни звук, ни ультразвук существовать не могут.

Приборы
виброметр
виброграф

Электромагнитные колебания
Электромагнитные колебания — периодические изменения напряжённости и индукции. Электромагнитными колебаниями являются радиоволны, микроволны, инфракрасное излучение, видимый свет, ультрафиолетовое излучение, рентгеновские лучи, гамма-лучи. Существует близкий термин — электрические колебания.

Переменный ток
Это электрический ток, который с течением времени изменяется по величине и направлению или, в частном случае, изменяется по величине, сохраняя свое направление в электрической цепи неизменным

Получение и передача электроэнергии
Генерация электричества - это процесс получения электроэнергии из источников первичной энергии
Передача электрической энергии — технология передачи энергии от мест генерирования к местам потребления. Передача электроэнергии осуществляется посредством электрических сетей, в состав которых входят преобразователи, линии электропередачи и распределительные устройства.