Основные понятия

1. Колебаниями или колебательным движением называются движения (изменения состояния), обладающие той или иной степенью повторяемости во времени. По своей физической природе колебания весьма разнообразны. К ним относятся механические колебания (качания маятников, движения поршней двигателей внутреннего сгорания, колебания струн, стержней и пластин, вибрации фундаментов), электромагнитные колебания и др.
2. Колебания называются периодическими, если значения физических величин, изменяющихся в процессе колебаний, повторяются через равные промежутки времени. Периодом колебаний Т называется тот наименьший промежуток времени, по истечении которого повторяются значения всех физических величин, характеризующих колебательное движение. За это время совершается одно полное колебание. Частотой периодических колебаний n называется число полных колебаний, совершаемых за единицу времени:
n = 1/T

Зависимость от времени t периодически колеблющейся физической величины S имеет вид:
S = S0 + x (t),

где S0 - значение величины S в положении равновесия, а x(t) - периодическая функция времени: x(t + Т) = x(t).
3. Простейшим типом периодических колебаний являются гармонические (синусоидальные) колебания. В этом случае
х = А sin (wt + f0)

или

х = А cos (wt + f1)

где А, w, f0 и f1 - постоянные величины, причем А > 0, w > 0 и f1 = f0 - p/2 . Величина А, равная максимальному абсолютному значению х, называется амплитудой колебания. Выражения F = wt + f0 и F1 = wt + f1 определяют значение х в данный момент времени t и называются фазой колебания. В момент начала отсчета времени (t = 0) фаза равна начальной фазе f0 или f1. Величинаw называется циклической или круговой частотой:
w = 2p/T = 2pn