Question

Какие силы действуют при свободных и вынужденных колебаниях

Answer 1

Сила тяжести , внутренняя сила, внешних периодически изменяющихся сил

Answer 2

Силы, действующие при колебаниях, зависят от типа колебательной системы: свободных или вынужденных.

1. Свободные колебания: Свободные колебания происходят, когда системе сообщают начальное возмущение, а затем она продолжает колебаться без внешнего вмешательства. В такой системе действуют следующие силы:

• Упругая сила (F_elastic): Это восстанавливающая сила, которая действует в противоположном направлении относительно смещения от положения равновесия. Она обеспечивает возвращение системы к положению равновесия и определяется законом Гука для упругих материалов.

• Инерционная сила (F_inertial): Когда система смещается от положения равновесия, возникает инерционная сила, направленная противоположно смещению. Эта сила связана с массой системы и ее ускорением.

2. Вынужденные колебания: Вынужденные колебания происходят, когда на систему непрерывно или периодически воздействует внешняя сила с частотой, которая отличается от собственной частоты системы. В этом случае, помимо упругой и инерционной сил, действуют следующие силы:

• Внешняя сила (F_external): Это сила, которая приложена к системе из-за внешнего воздействия, которое приводит к колебаниям. Эта сила может меняться со временем в соответствии с условиями воздействия на систему.

• Демпфирующая сила (F_damping): В некоторых случаях может присутствовать демпфирующая сила, которая зависит от скорости движения системы и направлена в противоположном направлении от скорости. Демпфирующая сила отвечает за затухание колебаний системы.

Общее уравнение для вынужденных колебаний включает все вышеперечисленные силы и зависит от конкретных условий системы. Например, в уравнении движения может присутствовать слагаемое, отвечающее за внешнюю силу, и слагаемое, отвечающее за демпфирующую силу, если она присутствует.