Вспомните!, страница 164 - гдз по физике 9 класс учебник Закирова, Аширов

Какое движение называют колебательным?

Решение

Колебательным движением (или колебаниями) называют вид механического движения или изменения состояния системы, которое характеризуется определенной степенью повторяемости во времени. Это означает, что тело или система многократно проходит через одни и те же положения, двигаясь в противоположных направлениях относительно положения устойчивого равновесия.

Для возникновения и существования колебаний необходимы следующие условия:

1. Наличие положения устойчивого равновесия — такого состояния системы, в котором она может находиться сколь угодно долго без внешних воздействий. В этой точке равнодействующая всех сил, приложенных к телу, равна нулю.

2. При отклонении системы от положения равновесия должна возникать возвращающая сила, которая стремится вернуть систему обратно в это положение. Эта сила всегда направлена к положению равновесия.

3. Инерция колеблющегося тела. Благодаря инерции, возвращаясь в положение равновесия, тело не останавливается, а проходит его и продолжает движение, что и приводит к повторяемости процесса.

Примерами колебательного движения являются:

• движение маятника часов;
• колебания груза на пружине;
• вибрация струны гитары или скрипки;
• движение качелей;
• колебания атомов в кристаллической решетке;
• изменение напряжения и силы тока в цепи переменного тока.

Различают несколько основных видов колебаний:

Свободные (собственные) колебания — это колебания, которые происходят в системе под действием ее внутренних сил после того, как она была выведена из положения равновесия. В идеальной системе без потерь энергии такие колебания были бы вечными. На практике они всегда являются затухающими.

Затухающие колебания — это реальные свободные колебания, амплитуда которых со временем уменьшается из-за потерь энергии на трение, сопротивление среды и т.д.

Вынужденные колебания — это колебания, которые совершаются под действием внешней, периодически изменяющейся силы (вынуждающей силы). Система колеблется с частотой этой внешней силы.

Простейшим видом колебательного движения являются гармонические колебания. Они описываются уравнением, в которое входит синус или косинус:

$x(t) = A \cdot \sin(\omega t + \phi_0)$ или $x(t) = A \cdot \cos(\omega t + \phi_0)$

где $x(t)$ — смещение тела от положения равновесия в момент времени $t$, $A$ — амплитуда (максимальное смещение), $\omega$ — циклическая (круговая) частота, а $\phi_0$ — начальная фаза колебаний.

Ответ: Колебательным движением называют движение или процесс, который обладает определенной степенью повторяемости во времени, при котором система многократно отклоняется в противоположные стороны от своего положения устойчивого равновесия.