Глава 2. Звуковые явления

§ 38. Колебательное движение

Что называют механическим движением?

Какое движение называют колебательным?

Что называют инертностью тела?

1. Удобнее всего изучать колебательное движение на примере маятника — небольшого предмета (шарика), прикреплённого к длинной нити (рис. 116, а).

На шарик действуют две силы: сила тяжести _тяж и сила упругости _упр. Эти силы равны по модулю и направлены в противоположные стороны. Их равнодействующая равна нулю. Говорят, что в этом случае маятник находится в положении равновесия.

Рис. 116

2. Выведем маятник из положения равновесия, отклонив его вправо. На шарик по-прежнему действуют две силы: сила тяжести _тяж и сила упругости _ynp, но направлены они под углом друг к другу. Их равнодействующая теперь отлична от нуля. Поскольку шарик стремится вернуться в положение равновесия, то сила направлена к положению равновесия (рис. 116, б). Под действием силы шарик будет возвращаться в это положение, благодаря инертности пройдёт его, не останавливаясь, и отклонится в противоположную сторону (рис. 116, в). И опять равнодействующая сил тяжести и упругости будет возвращать маятник в положение равновесия. Этот процесс будет повторяться через одинаковые промежутки времени.

Таким образом, если маятник вывести из положения равновесия, а затем отпустить, то он будет отклоняться от этого положения то в одну, то в другую сторону, т. е. будет совершать колебания.

Движения тела, точно или почти точно повторяющиеся через равные промежутки времени, называют механическими колебаниями.

3. Колебательное движение может совершать груз, прикреплённый к пружине (рис. 117). Такое устройство называют пружинным маятником.

Пока пружина не деформирована (рис. 117, а), равнодействующая всех сил, действующих на маятник, равна нулю, и он находится в положении равновесия (точка О).

Рис. 117

Продолжение >>>