Механические колебания и волны

§ Период колебаний
Период колебаний (Т) — продолжительность одного полного колебания, определяемая как отношение времени (t), за которое совершено (N) полных колебаний, к числу этих колебаний

СИ: с

§ Частота колебаний
Частота колебаний (ν) — число колебаний в единицу времени, равное величине, обратной периоду колебаний (Т).

СИ: с^-1

§ Циклическая (круговая частота)
Циклическая (круговая) частота (ω) показывает, какое число колебаний совершает тело за 2π единиц времени, и связана с периодом (T) и частотой (ν) колебаний зависимостями:
;

СИ: рад/с

§ Период колебаний пружинного маятника
Период колебаний (T) пружинного маятника тем больше, чем больше масса тела (m) и тем меньше, чем больше жесткость пружины (k).

СИ: с

§ Собственная частота колебательной системы
1) пружинного маятника (ω _п): ω _п=
2) математического маятника (ω _м): ω _м=
СИ: рад/с

§ Гармонические колебания
1) Уравнение гармонических колебаний (уравнение координат колеблющегося тела): ; ;
2) Уравнение скорости колеблющегося тела: ; ;
3) Уравнение ускорения колеблющегося тела: ; .
СИ: м, м/с, м/с²

§ Полная механическая энергия колеблющегося пружинного маятника
Полная механическая энергия (W) колеблющегося тела равна:
1) сумме кинетической (W_К) и потенциальной (W_П) энергий в каждый момент времени: W=W_К+W_П= ;
2) половине произведения квадрата амплитуды (А) (максимальной координаты x=x_max) его колебаний и жесткости пружины (k): W= W_Пmax= ;
3) половине произведения квадрата максимальной скорости (v_max) и массы (m) тела: W_Кmax= .
СИ: Дж

§ Скорость волны
Скорость волны (v) (скорость распространения колебаний в пространстве) равна произведению частоты колебаний (ν) в волне на длину волны (λ).

СИ: м/с

§ Длина волны
Длина волны (λ) — расстояние, на которое распространяются колебания со скоростью (v) за время, равное периоду колебаний (T).

СИ: м