Фізіка. 11 клас

Перыядычным называецца рух, пры якім фізічныя велічыні, што яго характарызуюць, праз роўныя прамежкі часу прымаюць аднолькавыя значэнні.                                                     

Вагальным называецца рух (працэс), пры якім любая фізічная велічыня, што характарызуе гэты рух (працэс), па чарзе змяняецца то ў адзін, то ў другі бок ад яе значэння ў становішчы ўстойлівай раўнавагі.

Ваганні, пры якіх залежнасць каардынаты (зруху) цела ад часу вызначаецца суадносінамі

называюцца гарманічнымі, а сістэма, якая выконвае такія ваганні, — гарманічнай вагальнай сістэмай. Залежнасць каардынаты цела ад часу х(t) называецца кінематычным законам руху.

Ваганні цела з’яўляюцца гарманічнымі, калі яны адбываюцца пад уздзеяннем вяртальнай сілы, праекцыя якой прама прапарцыянальна зруху цела са становішча раўнавагі і накіравана да становішча раўнавагі цела, якое вагаецца, г. зн. .

Ураўненне гарманічных ваганняў:

 .

Амплітуда ваганняў A (A > 0) — максімальны зрух  x_max  цела ад становішча раўнавагі.

Перыяд вагання T — час аднаго вагання:

 .

Частата ваганняў  — лік ваганняў, выконваемых за адзінку часу: 

.

Цыклічная частата ω — лік ваганняў за прамежак часу  секунд:

.

Вагальная сістэма, што складаецца з цела масай m і бязважкай спружыны жорсткасцю k, якая злучае цела і апору, называецца спружынным маятнікам. Яго перыяд ваганняў:

.

Матэматычным маятнікам называецца цела масай m, падвешанае на бязважкай нерасцяжнай нітцы даўжынёй l, якое знаходзіцца ў полі сілы цяжару. Перыяд малых ваганняў матэматычнага маятніка вызначаецца па формуле Гюйгенса

Уласныя (свабодныя) ваганні — гэта ваганні, якія адбываюцца пры адсутнасці знешніх уздзеянняў на сістэму. Пры адсутнасці трэння яны адбываюцца са строга вызначанай частатой, якая называецца частатой уласных ваганняў сістэмы.

Затухаючымі называюцца ваганні, энергія якіх памяншаецца з цягам часу.

Вымушанымі называюцца ваганні сістэмы, якія выклікаюцца ўздзеяннем на яе перыядычных знешніх сіл.

Рэзананс — гэта з’ява рэзкага нарастання амплітуды вымушаных ваганняў пры набліжэнні частаты ω, знешняй сілы, што дзейнічае на вагальную сістэму, да частаты ω₀ уласных ваганняў сістэмы .

Механічнай хваляй называецца працэс распаўсюджвання ваганняў у пругкім асяроддзі, які суправаджаецца перадачай энергіі ад аднаго пункта асяроддзя да другога.

Даўжыня хвалі — адлегласць, пройдзеная хваляй у асяроддзі за прамежак часу, роўны перыяду ваганняў часціц: .

Скорасць распаўсюджвання хвалі — гэта скорасць распаўсюджвання ваганняў у пругкім асяроддзі. Модуль скорасці распаўсюджвання хвалі:

 

Хваля называецца падоўжнай, калі ваганні часціц асяроддзя адбываюцца ўздоўж напрамку распаўсюджвання хваль.

Хваля называецца папярочнай, калі часціцы асяроддзя вагаюцца ў плоскасці, перпендыкулярнай да напрамку распаўсюджвання хвалі.

Пругкія хвалі, якія выклікаюць у чалавека гукавыя адчуванні, называюцца гукавымі хвалямі або проста гукам.

Асноўнымі фізічнымі характарыстыкамі гуку з’яўляюцца інтэнсіў­насць і спектральны састаў (спектр). Асноўнымі фізіялагічнымі ха­рактарыстыкамі гуку з’яўляюцца гучнасць, вышыня і тэмбр.

Адзінкі асноўных велічынь механічных ваганняў і хваль

Найменне	Абазначэнне	Адзінка	Выражэнне праз асноўныя адзінкі ў СІ
Частата	ν	Герц (Гц)
Перыяд	T	Секунда (с)
Цыклічная (кругавая) частата	ω	Радыян за секунду  ()
Амплітуда	A	Метр (м)	м
Даўжыня хвалі	λ	Метр (м)	м
Модуль скорасці хвалі	v