Характеристики колебательного процесса

Колебаниями называются движения или процессы, обладающие той или иной повторяемостью во времени. Колебательное движение - одно из самых распространенных движений в природе и технике. Колеблются деревья в лесу, струны музыкальных инструментов, вагоны на стыках рельсов, в природе наблюдаются приливы и отливы, возникают землетрясения, колеблются атомы в кристаллической решетке и т. д. Физическая природа колебаний может быть различной. Например, качание маятника в часах - это механические колебания, колебания напряжения в сети переменного тока - это электрические колебания. Однако, различные колебательные процессы описываются одинаковыми уравнениями и имеют одинаковые характеристики. Характеристиками колебательного процесса являются: T - период, ν - частота, ω - круговая частота, A - амплитуда, φ - фаза.

Периодом T называется время одного полного колебания.

Частотой ν называется число колебаний в единицу времени.

Связь между частотой и периодом дается формулой

В системе СИ период измеряется в секундах, а частота в герцах, .

Круговой или циклической частотой называется число колебаний за промежуток времени 2 π секунд. Связь между круговой частотой ω и частотой ν выражается формулой

Связь ω с периодом T дается уравнением

Амплитудой называется наибольшее отклонение (смещение) колеблющейся величины от положения равновесия.

Фазой называется величина, определяющая отклонение (смещение) колеблющейся величины в данный момент времени

где α - начальная фаза.

Частным случаем периодических колебаний являются гармонические колебания.