Как называются колебания, вызванные периодической внешней силой? Что происходит с амплитудой этих колебаний

Sumasshedshiy_Reyndzher

59

Колебания, вызванные периодической внешней силой, называются вынужденными колебаниями. В таких колебаниях система находится под воздействием внешней силы, которая действует на нее с определенной периодичностью.

Амплитуда этих колебаний может меняться со временем в зависимости от нескольких факторов. Рассмотрим следующие ситуации:

1. Резонанс: Если частота внешней силы совпадает с собственной частотой системы (когда \(w = w_0\)), амплитуда колебаний будет расти со временем. Это называется явлением резонанса. Примером таких колебаний может быть наблюдение колебания качели, когда человек подает на нее ритмичные импульсы в том же ритме, что и частота собственных колебаний качели. При совпадении частоты колебаний и вынуждающей силы возникает резонанс, и амплитуда колебаний раскачивания качели увеличивается, постепенно достигая своего максимального значения.

2. Амплитуда может быть ограничена амортизацией: При наличии силы трения или затухания амплитуда колебаний будет уменьшаться по мере прохождения времени. В конечном итоге колебания установятся на каком-то постоянном уровне, зависящем от параметров системы и ее окружения.

Таким образом, в результате вынужденных колебаний амплитуда может как расти (в случае резонанса), так и уменьшаться (в случае амортизации) со временем.