Өмірде кездесетін тербелістер қандай теңдеумен сипатталады?

- өмірде кездесетін тербелістер қандай теңдеумен сипатталады?

Еркін тербелістер деп дене тепе-теңдік күйінен шығарылғаннан соң сыртқы күштің әрекетінсіз болатын тербелістерді айтады. Серіппеге бекітілген жүктің не жіпке ілінген жүктің тербелістері еркін тербелістерге мысал бола алады. Алдыңғы тақырыпта алынған тербеліс периодының формулалары осы еркін тербелістерге қатысты.

Еркін тербелістердің жиілігін жүйенің меншікті тербеліс жиілігі немесе меншікті жиілік деп те атайды. Тербелістің меншікті жиілігі тербелмелі жүйенің қасиеттеріне, яғни серіппелі маятникте дененің массасы мен серіппенің қатаңдығына, ал математикалық маятникте оның ұзындығына байланысты анықталады.

Сонымен, серіппелі және математикалық маятниктер еркін тербелістер жасайды. Мұндай тербелістер табиғатта кептеп кездеседі.

Маятниктердің тербелістерімен танысқаннан кейін, бізге енді дене қандай жағдайда еркін тербелістер жасайтынын ұғыну қиын емес. Біріншіден, тербелмелі жүйеде біріне-бірі "ұқсас" күштер әрекет етуі керек. Серіппелі маятникте бұл — серпімділік күші.

Оның координаталар осіне түсірілген проекциясы (Ғх = -kx) серіппенің деформациясына, яғни дененің ығысуына пропорционал болады. Бұл күш тербелген дененің тепе-теңдік күйіне қарай бағытталған. Жіпті маятникте бұл — ауырлық күші мен серпімділік күшіне теңәрекетті күш. Оның проекциясы (Ғх = -mgx/l) да дененің ығысуына пропорционал және бұл күш те тепе-теңдік күйіне қарай бағытталған. Екіншіден, жүйедегі үйкеліс мейлінше аз болуы керек, олай болмаған жағдайда тербеліс тез өшіп қалады. Себебі үйкеліс күші қозғалысқа қарсы бағытталғандықтан, оның әрекетінен теріс жұмыс өндіріледі де, механикалық энергия азаяды. Энергияның азаюымен амплитуда кемиді. Сөйтіп, тербеліс өшеді. Өшетін тербелістерді гармоникалық тербелістер деп есептеуге болмайды, өйткені гармоникалық тербелістерде амплитуда тұрақты.

- жүйеде не тербеледі?

Күнделікті өмірде біз тербелмелі қозғалыстар немесе жай ғана тербелістер деп аталатын қозғалыстармен жиі ұшырасамыз. Мәселен, жел соққан кезде талдың бұтақтары тербеледі, бір шеті қысқышқа бекілген металл пластинаны майыстырып тұрып жібере салca, ол да тербеліске түседі. Сол сияқты вертикаль күиінен ауытқыған өткеншек, бесік, қабырға сағатының маятнигі, серілпеге ілінген жүк, домбыра шегі, таразының тілі және т.б. тербеледі.

Бұл қозғалыстардың ұқсастығы сол, олардың барлығы қайталанып отыратынымен сипатталады: қандай да бір уақыт еткен соң, тербеліп тұрған дене бастапқы орнына үнемі қайта оралады.

Демек, тербелмелі қозғалысқа периодтылық тән. Қозғалыстың периодтылығы белгілі бір уақыт өткен соң дене орнының, яғни оның координатасының дел немесе шамамен дәл қайталанып отыратынын білдіреді.

- тербелетін энергияны жүйеге қалай ендіреді? Мысал келтіріңіз;

Тербеліс - уақыт бойынша қандай да бір дәрежеде қайталанатын қозғалыстар немесе процестер.

- қандай тербелісті өшпейтін тербеліс дейді?

Тербелмелі жүйенің энергиясын оған сыртқы периодты түрде өзгеріп отыратын күшпен әрекет ету арқылы толықтыруға болады. Жүйенің энергиясы осы сыртқы күш жұмысының есебінен толығады. Бұл жағдайда тербелістер енді еркін емес, еріксіз болады; осы тербелістерді тудырушы периодты түрде өзгеріп отыратын күш мәжбүр етуші күш деп аталады. Сонымен еріксіз тербелістер дегеніміз — сыртқы периодты күштің әрекетінен болатын тербелістер.

- жүйедегі тербеліс өшпес үшін қандай шаралар қолданылады?

Тербелісті өшпейтін ету үшін үйкелісті жеңуге кететін энергияны толықтырып отыру қажет.

- тербелістерді өзара қалай қосады?

Екі еркіндік дэрежесі бар жүйені, яғни орнын белгілеу үшін екі

шама кажет болатын жүйені карастырайык. Бұған шарик пен серіппе

бір жазықтықга маятник тэрізді тербеліс жасайтындай етіп, бір ұшы

шарнирге бекітілген жеңіл ұзын серіппеге ілінген ауыр шарик осыған

мысал бола алады.

- тербелістерді өзара қосқанда пайда болатын қорытқы тербелістің