شروط وجود التذبذبات. الاهتزازات: ميكانيكية وكهرومغناطيسية

معلومات عامة

المولد هو جهاز يحول طاقة التيار المباشر إلى طاقة التذبذبات الكهربائية ذات الشكل والتردد الثابت.

وفقًا لشكل التذبذبات المتولدة ، يمكن تقسيم المولدات بشكل مشروط إلى مولدات التذبذبات التوافقية (الجيبية) ومولدات اهتزازات الاسترخاء.

تحتوي التذبذبات الكهربائية الناتجة عن مولد مثالي للذبذبات التوافقية على مكون طيفي واحد. تحتوي إشارة الخرج للمولدات الحقيقية للتذبذبات التوافقية ، جنبًا إلى جنب مع التوافقي الأساسي ، على عدد من التوافقيات ذات السعات الأصغر. يرتبط وجود هذه التوافقيات بحقيقة أن التذبذب الحقيقي له بداية ، وكذلك بحقيقة أن المولدات تحتوي على عناصر غير خطية في تكوينها.

تختلف تذبذبات الاسترخاء اختلافًا كبيرًا في الشكل عن التوافقية ، حيث يحتوي طيفها على عدد من المكونات التوافقية ذات السعات المماثلة. مثال على تذبذبات الاسترخاء يمكن أن يكون تسلسل نبضات من أشكال مختلفة.

لا يمكن الحصول على التذبذبات التوافقية إلا في المولدات ، والتي تشمل الدوائر التذبذبية. يمكن أن تحدث اهتزازات الاسترخاء في المولدات ذات الدوائر التذبذبية وبدونها.

على غرار المضخمات ، يتم تقسيم مولدات التذبذبات التوافقية إلى مولدات منخفضة التردد ومولدات عالية التردد وفقًا لمدى التردد.

هناك أيضًا مولدات ذات إثارة (خارجية) مستقلة وإثارة ذاتية. لا يمكن أن ينتج عن السابق تذبذبات دون تطبيق إشارة خارجية عليها. بالنسبة للمولدات ذات الإثارة الذاتية ، لا يلزم وجود مصدر إشارة دخل ؛ تحدث التذبذبات فيها تلقائيًا عند توصيلها بمصدر طاقة. يشار عادةً إلى المذبذبات الذاتية الإثارة باسم المذبذبات الذاتية.

في المستقبل ، فإن مصطلح "مولد" يعني مذبذب ذاتي.

شروط حدوث الاهتزازات

دارة تردد المولد الرنانة

يتكون أي مذبذب ذاتي من التذبذبات التوافقية مزود الطاقة, دارة تتأرجح سلبية، حيث يتم إثارة الاهتزازات والحفاظ عليها ، و العنصر النشطالذي يتحكم في عملية تحويل طاقة مصدر الطاقة إلى طاقة التذبذبات المتولدة.

يمكن استخدام الأنابيب الإلكترونية والترانزستورات ومضخمات التشغيل وثنائيات الأنفاق وغيرها من الأجهزة كعنصر نشط ؛ كدارات متذبذبة ، كل من الدوائر ذات الخصائص التذبذبية (الدائرة التذبذبية) والدوائر التي لا تحتوي على هذه الخصائص (على سبيل المثال ، دوائر RC ، دائرة تذبذبية مع عامل جودة أقل من 1). من الضروري وصف هذه الدوائر بمعادلة تفاضلية من الدرجة الثانية أو أعلى.

الهيكل المحدد للمولِّد التلقائي مشروط وملائم لتوضيح المبادئ العامة للتوليد. غالبًا ما يكون من الصعب فصل الدائرة التي يتم فيها إثارة التذبذبات والعنصر النشط.

سيتم شرح الشروط اللازمة لحدوث التذبذبات في المولد من خلال المثال التالي.

كما هو معروف ، عندما يتم إدخال جزء من الطاقة في الدائرة التذبذبية ، تحدث فيها التذبذبات المثبطة للشكل الجيبي بتردد مساوٍ للتردد الرنيني للدائرة. يرجع توهين التذبذبات إلى وجود خسائر نشطة في دائرة تذبذبية حقيقية. لكي لا تخمد هذه التذبذبات ، من الضروري تعويض هذه الخسائر. هذا يعادل مقاومة الخسارة لدائرة حقيقية ( ص) تمت إضافة مقاومة سلبية (- ص) ، أي يتم إدخال "خسائر سلبية". ينشأ تأثير إدخال المقاومة السلبية في الدائرة بسبب خصائص تضخيم العناصر الإلكترونية النشطة بسبب ردود الفعل الإيجابية.

إذا كانت قيمة المقاومة السلبية أكبر من مقاومة الخسارة ، فإن سعة التذبذبات في الدائرة ستزداد إلى أجل غير مسمى مع مرور الوقت. لا يمكن إنشاء سعة تذبذب ثابتة إلا في الحالة التي تكون فيها قيمة المقاومة السلبية مساوية لمقاومة الخسارة. من الصعب جدًا الوفاء بالشرط الأخير ، لذلك يجب أن يشتمل المولد على عنصر يحدد التذبذبات عند مستوى معين. غالبًا ما يعمل العنصر النشط كعنصر من هذا القبيل.

لإثارة التذبذبات ، من الضروري وجود إشارة "أولية" ، والتي يمكن أن تكون إما زيادة الجهد (التيار) في اللحظة التي يتم فيها تشغيل مصدر الطاقة ، أو الفولتية المتذبذبة (التيارات) بسبب العمليات الحرارية أو غيرها من العمليات في الدوائر الإلكترونية.

إذا حددنا المقاومة السالبة كخاصية لعنصر ما ، حيث يتناقص التيار من خلاله مع زيادة انخفاض الجهد عبره ، فيمكن تخيل هذه المقاومة على أنها قسم هابط من خاصية التيار-الجهد المميزة للعنصر. على التين. واحد، أيتم إعطاء خاصية التيار-الجهد للديود النفقي ، والتي يمكن من خلالها ملاحظة أنه في نطاق جهد معين يوجد قسم ذو مقاومة تفاضلية سالبة (مقاومة التيار المتردد).

يظهر رسم تخطيطي مبسط لمولد الصمام الثنائي النفق في الشكل. واحد، .ب.موضع نقطة التشغيل لكنيتم تحديده في قسم السقوط لخاصية الجهد الحالي. يجب أن يوفر متوسط ​​ميل قسم العمل للخاصية تعويضًا كاملاً عن الخسائر في المقاومة النشطة صالدائرة ومقاومة الحمل ص 1.

نظرًا لأن منطقة خاصية الجهد الحالي ذات المقاومة السلبية محدودة وخارج حدودها ، يتصرف الصمام الثنائي النفق مثل الصمام الثنائي ذو المقاومة الإيجابية ، يتم تعيين سعة التذبذب عند مستوى يتوافق مع التغيير في الفولتية والتيارات في هذه المنطقة. يختلف شكل التذبذبات في الحالة العامة عن الشكل الجيبي وكلما قل ، زاد عامل الجودة للدائرة التذبذبية.

يمكن أن تعمل مولدات الصمام الثنائي النفقي بترددات تصل إلى عدة عشرات من الجيجاهيرتز. يتم استخدامها عادة في النطاق 100 ميجاهرتز إلى 10 جيجاهرتز. قوة هذه المولدات صغيرة: 10-6 واط 10-3 واط.

أرز. واحد. فولت - السمة الحالية لصمام ثنائي النفق ( أ) ومخطط الدائرة لمولد الصمام الثنائي النفق ( ب)

يمكن أيضًا الحصول على المقاومة السلبية في مكبر للصوت مع ردود فعل إيجابية. لذلك في مكبر الصوت المغطى بتردد w0 عن طريق التغذية المرتدة للجهد الإيجابي ، إجمالي مقاومة الخرج

أين هي مقاومة خرج مكبر الصوت دون ردود فعل ،

كسبها عند التردد ش 0 ،

معامل التحويل لدائرة التغذية الراجعة عند تردد w 0.

كما يتضح من الصيغة أعلاه ، تقل مقاومة خرج مكبر الصوت عندما يتم إدخال رد فعل إيجابي للجهد فيه ، وفي الحالة يصبح سالبًا.

تُستخدم طريقة الحصول على المقاومة السلبية حاليًا على نطاق واسع في بناء المذبذبات الذاتية ذات التغذية الراجعة الخارجية.

لاحظ أن الصمام الثنائي للنفق يحتوي أيضًا على ردود فعل إيجابية ، وهي داخلية (ضمنية) وتؤدي إلى ميل سلبي لخاصية الجهد الحالي.

إن مفاهيم التغذية الراجعة الإيجابية والمقاومة السلبية هما أساسًا شكلين لوصف نفس العملية الفيزيائية المرتبطة بإضافة الطاقة إلى النظام لتعويض خسارته بسبب وجود خسائر نشطة.

يمكن التعبير عن كثافة الطاقة في المجال الكهرومغناطيسي من حيث قيم المجالين الكهربائي والمغناطيسي. في نظام SI:

18 سؤال: حركة تذبذبية. شروط حدوث التذبذبات.

الحركة التذبذبية هي حركة تتكرر تمامًا أو تقريبًا على فترات منتظمة. تم تمييز عقيدة الحركة التذبذبية في الفيزياء بشكل خاص. هذا يرجع إلى القواسم المشتركة لقوانين الحركة التذبذبية ذات الطبيعة المختلفة وطرق دراستها.

تعتبر الاهتزازات والموجات الميكانيكية والصوتية والكهرومغناطيسية من وجهة نظر واحدة.

حركة متذبذبةمشترك بين جميع الظواهر الطبيعية. عمليات التكرار الإيقاعي ، على سبيل المثال ، ضربات القلب ، تحدث باستمرار داخل أي كائن حي.

نظام التذبذب

يسمى النظام التذبذب ، بغض النظر عن طبيعته الفيزيائية ، بالمذبذب. مثال على النظام التذبذب هو الحمل المتذبذب المعلق على نابض أو خيط.

دورة كاملة كاملة التأرجح حركة متذبذبة، وبعد ذلك يتكرر بنفس الترتيب.

على سبيل المثال ، البندول ، الكرة على الخيط ، إلخ ، تقوم بحركات تذبذبية.

الاهتزازات الحرة. أنظمة الذبذبات.

تفسير.

لنأخذ الكرة المعلقة على الخيط جانبًا ونتركها تذهب. ستبدأ الكرة في التأرجح يمينًا ويسارًا. هذا اهتزاز مجاني.

تفسير:

في مثالنا ، تشكل الكرة والخيط والجهاز الذي يتم ربط الخيط به معًا نظامًا متذبذبًا.

السعة والفترة وتواتر التذبذبات.

تفسير:

تصل الكرة الموجودة على الخيط إلى حد معين من التذبذب ، ثم تبدأ في التحرك في الاتجاه المعاكس. المسافة من موضع التوازن (السكون) إلى هذه النقطة القصوى تسمى السعة.

عادة ما يتم قياس فترة التذبذب بالثواني.

تم تعيينه بالحرف T.

وحدة التردد هي ذبذبة واحدة في الثانية. اسم هذه الوحدة هرتز (هرتز).

يتم الإشارة إلى تردد التذبذب بالحرف ν ("nu").

تفسير:

إذا اهتزت الكرة مرتين في ثانية واحدة ، فإن تردد اهتزازاتها هو 2 هرتز. وهذا يعني ، ν = 2 هرتز.

تفسير:

في مثالنا ، تصنع الكرة ذبذبتين في ثانية واحدة. هذا هو تردد التذبذب. وسائل:

1
T \ u003d - \ u003d 0.5 ثانية.
2 هرتز

أنواع الاهتزازات.

التذبذبات متناسقة ، مبللة ، قسرية.

شرط حدوث التذبذبات التوافقية الحرة:لحدوث الاهتزازات الحرة ، هناك شرطان ضروريان: عند إزالة الجسم من وضع التوازن ، يجب أن تنشأ قوة في النظام الموجه إلى وضع التوازن ، ويجب أن يكون الاحتكاك صغيرًا بدرجة كافية.

1. الإمداد الأولي للطاقة في النظام (على سبيل المثال ، المحتملة أو الحركية)
2. يجب أن يترك النظام لنفسه منعزلاً ، أي ليس d.b. التأثيرات الخارجية (بما في ذلك الاحتكاك ، وما إلى ذلك)
3. لست متأكدًا مما إذا كان يجب تحويل الطاقة من نوع إلى آخر
هذه الشروط صالحة لأي نظام تذبذب ، من البندول إلى الدائرة التذبذبية

أولا: وجود قوة متغيرة بشكل دوري ، موجهة دائما نحو وضع التوازن. ثانياً: مقاومة البيئة تميل إلى الصفر.

محاضرة. 1. التقلبات. الموجي. أنواع الاهتزازات. تصنيف. خصائص العملية التذبذبية. شروط حدوث الاهتزازات الميكانيكية. الاهتزازات التوافقية.

تقلبات- عملية تغيير حالات النظام حول نقطة التوازن والتي تتكرر إلى حد ما بمرور الوقت. تنتشر العمليات التذبذبية في الطبيعة والتكنولوجيا ، على سبيل المثال ، تأرجح بندول الساعة ، التيار الكهربائي المتردد ، إلخ. الطبيعة الفيزيائية للتذبذبات يمكن أن تكون مختلفة ، وبالتالي ، فإن التذبذبات الميكانيكية والكهرومغناطيسية ، إلخ. يتم وصف العمليات بنفس الخصائص ونفس المعادلات. هذا يعني فائدة اتباع نهج موحد لدراسة التذبذبات ذات الطبيعة الفيزيائية المختلفة.

الموجيقد تكون مختلفة.

تسمى التذبذبات دورية إذا تكررت قيم الكميات المادية التي تتغير في عملية التذبذبات على فترات منتظمة الشكل 1. (خلاف ذلك ، تسمى التذبذبات غير دورية). خصص حالة خاصة مهمة من التذبذبات التوافقية (الشكل 1).

تسمى التذبذبات التي تقترب من التوافقي شبه التوافقي.

رسم بياني 1. أنواع الاهتزازات

التذبذبات ذات الطبيعة الفيزيائية المختلفة لها العديد من الأنماط الشائعة وترتبط ارتباطًا وثيقًا بالموجات. وتشارك النظرية المعممة للتذبذبات والأمواج في دراسة هذه الانتظامات. الاختلاف الأساسي عن الأمواج: أثناء الاهتزازات ، لا يوجد نقل للطاقة ، فهذه تحولات طاقة محلية و "محلية".

أنواع تقلبات. تختلف التقلباتأنا بطبيعتي

ميكانيكي(الحركة والصوت والاهتزاز)

الكهرومغناطيسي(على سبيل المثال ، التذبذبات في دائرة متذبذبة ، مرنان تجويفي , تقلبات شدة المجالات الكهربائية والمغناطيسية في موجات الراديو وموجات الضوء المرئية وأي موجات كهرومغناطيسية أخرى) ،

الكهروميكانيكية(تذبذبات غشاء الهاتف أو كوارتز بيزو أو باعث الموجات فوق الصوتية التقبُّض المغناطيسي) ;

المواد الكيميائية(تقلبات في تركيز المواد المتفاعلة ، فيما يسمى بالتفاعلات الكيميائية الدورية) ؛

الديناميكا الحرارية(على سبيل المثال ، ما يسمى بشعلة الغناء ، إلخ. حراريالتذبذبات الذاتية التي تحدث في الصوتيات ، وكذلك في بعض أنواع المحركات النفاثة) ؛

عمليات التذبذب في الفضاء(من الأمور ذات الأهمية الكبيرة في الفيزياء الفلكية تقلبات سطوع النجوم القيفاوية (النجوم المتغيرة العملاقة النابضة التي تغير سطوعها بسعة تتراوح من 0.5 إلى 2 درجة وفترة من 1 إلى 50 يومًا) ؛

وبالتالي ، فإن التذبذبات تغطي مساحة كبيرة من الظواهر الفيزيائية والعمليات التقنية.

تصنيف الذبذبات حسب طبيعة التفاعل مع البيئة :

مجاني (أو خاص)- هذه تذبذبات في النظام تحت تأثير القوى الداخلية ، بعد إخراج النظام من التوازن (في الظروف الحقيقية ، تكون التذبذبات الحرة دائمًا تقريبًا مخمدًا).

على سبيل المثال ، اهتزازات الحمل على زنبرك ، أو بندول ، أو جسر ، أو سفينة على موجة ، أو خيط ؛ تقلبات في البلازما والكثافة وضغط الهواء أثناء انتشار الموجات المرنة (الصوتية) فيها.

لكي تكون التذبذبات الحرة متناسقة ، من الضروري أن يكون النظام التذبذب خطيًا (موصوفًا بواسطة المعادلات الخطية للحركة) ، ويجب ألا يكون هناك تبديد للطاقة فيه (الأخير يسبب التوهين).

قسري- التقلبات التي تحدث في النظام تحت تأثير التأثير الدوري الخارجي. مع التذبذبات القسرية ، قد تحدث ظاهرة الرنين: زيادة حادة في سعة التذبذبات عندما يتزامن التردد الطبيعي للمذبذب مع تردد التأثير الخارجي.

التذبذبات الذاتية- الاهتزازات ، حيث يمتلك النظام احتياطيًا من الطاقة الكامنة التي يتم إنفاقها في صنع الاهتزازات (مثال على هذا النظام هو الساعة الميكانيكية). يتمثل الاختلاف المميز بين التذبذبات الذاتية والتذبذبات الحرة في أن اتساعها يتحدد بخصائص النظام نفسه ، وليس بالشروط الأولية.

حدودي- التذبذبات التي تحدث عندما تتغير أي معلمة للنظام التذبذب نتيجة لتأثير خارجي ،

عشوائي- التقلبات التي يكون فيها الحمل الخارجي أو البارامترى عملية عشوائية ،

التقلبات المرتبطة بها- التذبذبات الحرة متبادلة الأنظمة ذات الصلةتتكون من أنظمة متذبذبة مفردة متفاعلة. التقلبات ذات الصلةلها شكل معقد بسبب حقيقة أن التذبذبات في نظام ما تؤثر على التذبذبات في نظام آخر من خلال اتصال (مشتت وغير خطي بشكل عام)

التذبذبات في الهياكل ذات المعلمات الموزعة(الخطوط الطويلة ، الرنانات) ،

متقلبالناتجة عن الحركة الحرارية للمادة.

شروط حدوث التذبذبات.

1. لحدوث التذبذبات في النظام ، من الضروري إزالتها من وضع التوازن. على سبيل المثال ، بالنسبة للبندول ، من خلال إخباره بالطاقة الحركية (التأثير ، الدفع) ، أو الطاقة الكامنة (انحراف الجسم).

2. عندما يتم إخراج الجسم من وضع التوازن المستقر ، تنشأ قوة ناتجة موجهة نحو وضع التوازن.

من وجهة نظر الطاقة ، هذا يعني أن الظروف تنشأ من أجل انتقال مستمر (الطاقة الحركية إلى طاقة كامنة ، طاقة المجال الكهربائي إلى طاقة المجال المغناطيسي والعكس صحيح.

3. خسائر الطاقة في النظام بسبب الانتقال إلى أنواع أخرى من الطاقة (غالبًا إلى الطاقة الحرارية) صغيرة.

خصائص العملية التذبذبية.

يوضح الشكل 1 رسمًا بيانيًا للتغيير الدوري في الوظيفة F (x) ، والذي يتميز بالمعلمات التالية:

السعة - أقصى انحراف لقيمة متذبذبة عن قيمة متوسطة معينة للنظام.

الفترة - أصغر فترة زمنية يتم بعدها تكرار أي مؤشرات لحالة النظام(يقوم النظام بعمل تذبذب كامل) ، تي(ج).

>> شروط حدوث التذبذبات الحرة

§ 19 شروط ظهور الاهتزازات المجانية

دعونا نتعرف على الخصائص التي يجب أن يمتلكها النظام حتى تحدث التذبذبات الحرة فيه. من الأكثر ملاءمة أولاً التفكير في اهتزازات الكرة المعلقة على قضيب أفقي أملس تحت تأثير القوة المرنة لنابض 1.

إذا تحركت الكرة قليلاً من وضع التوازن (الشكل 3.3 ، أ) إلى اليمين ، فإن طول الزنبرك سيزداد بمقدار (الشكل 3.3 ، ب) ، وستبدأ القوة المرنة من الزنبرك في التأثير الكرة. هذه القوة ، وفقًا لقانون هوك ، تتناسب مع تشوه الزنبرك ويتم توجيه الرغوة إلى اليسار. إذا قمت بتحرير الكرة ، فعند تأثير القوة المرنة ، ستبدأ في التحرك مع تسارع إلى اليسار ، مما يزيد من سرعتها. في هذه الحالة ، ستنخفض القوة المرنة ، حيث يقل تشوه الزنبرك. في اللحظة التي تصل فيها الكرة إلى وضع التوازن ، ستصبح القوة المرنة للنابض مساوية للصفر. وبالتالي ، وفقًا لقانون نيوتن الثاني ، سيصبح تسارع الكرة أيضًا مساويًا للصفر.

عند هذه النقطة ، ستصل سرعة الكرة إلى أقصى قيمتها. دون التوقف في وضع التوازن ، ستستمر في التحرك إلى اليسار بسبب القصور الذاتي. الربيع مضغوط. نتيجة لذلك ، تظهر قوة مرنة ، والتي يتم توجيهها بالفعل إلى اليمين وتبطئ حركة الكرة (الشكل 3.3 ، ج). هذه القوة ، وبالتالي التسارع الموجه إلى اليمين ، تزداد في القيمة المطلقة بالتناسب المباشر مع معامل الإزاحة x للكرة بالنسبة إلى موضع التوازن.

1 يعتبر تحليل اهتزازات الكرة المعلقة على زنبرك عمودي أكثر تعقيدًا إلى حد ما. في هذه الحالة ، تعمل القوة المتغيرة للنابض وقوة الجاذبية الثابتة في وقت واحد. لكن طبيعة التذبذبات في كلتا الحالتين هي نفسها تمامًا.

ستنخفض السرعة حتى تصل الكرة في أقصى الموضع الأيسر إلى الصفر. بعد ذلك ، ستبدأ الكرة في التسارع جهة اليمين. مع تناقص معامل الإزاحة x القوة التحكم Fينخفض ​​في القيمة المطلقة ويختفي في وضع التوازن مرة أخرى. لكن الكرة قد تمكنت بالفعل من اكتساب السرعة بحلول هذه اللحظة ، وبالتالي ، من خلال القصور الذاتي ، تستمر في التحرك إلى اليمين. تمد هذه الحركة الربيع وتخلق قوة موجهة إلى اليسار. تتباطأ حركة الكرة إلى التوقف التام في أقصى الموضع الأيمن ، وبعد ذلك تتكرر العملية برمتها من البداية.

إذا لم يكن هناك احتكاك ، فلن تتوقف حركة الكرة أبدًا. ومع ذلك ، فإن الاحتكاك ومقاومة الهواء يعيقان حركة الكرة. اتجاه قوة المقاومة ، سواء عندما تتحرك الكرة إلى اليمين وعندما تتحرك إلى اليسار ، يكون دائمًا عكس اتجاه السرعة. نطاق اهتزازاته سينخفض ​​تدريجيًا حتى تتوقف الحركة. مع انخفاض الاحتكاك ، يصبح التخميد ملحوظًا فقط بعد أن تحدث الكرة العديد من الاهتزازات. إذا لاحظنا حركة الكرة خلال فترة زمنية ليست طويلة جدًا ، فيمكن إهمال تخميد التذبذبات. في هذه الحالة ، يمكن تجاهل تأثير قوة المقاومة على الجهد.

إذا كانت قوة المقاومة كبيرة ، فلا يمكن إهمال عملها حتى لفترات زمنية قصيرة.

اخفض الكرة في الزنبرك في كوب به سائل لزج ، مثل الجلسرين (الشكل 3.4). إذا كانت صلابة الزنبرك صغيرة ، فلن تتأرجح الكرة التي تم إزالتها من وضع التوازن على الإطلاق. تحت تأثير القوة المرنة ، ستعود ببساطة إلى وضع التوازن (الخط المتقطع في الشكل 3.4). نظرًا لتأثير قوة المقاومة ، فإن سرعتها في وضع التوازن ستكون عمليًا مساوية للصفر.

لكي تحدث التذبذبات الحرة في النظام ، يجب استيفاء شرطين. أولاً ، عندما يقود الجسم من وضع التوازن ، يجب أن تنشأ قوة في النظام الموجه نحو وضع التوازن ، وبالتالي ، تميل إلى إعادة الجسم إلى وضع التوازن. هذه هي بالضبط الطريقة التي يعمل بها الزنبرك في النظام الذي درسناه (انظر الشكل 3.3): عندما تتحرك الكرة إلى اليسار وإلى اليمين ، يتم توجيه القوة المرنة نحو وضع التوازن. ثانيًا ، يجب أن يكون الاحتكاك في النظام صغيرًا بدرجة كافية. خلاف ذلك ، سوف تتلاشى التذبذبات بسرعة. التذبذبات المستمرة ممكنة فقط في حالة عدم وجود احتكاك.

1. ما يسمى الاهتزازات الحرة!
2. في ظل أي ظروف تنشأ الاهتزازات الحرة في النظام!
3. ما يسمى تقلبات قسرية! أعط أمثلة على التذبذبات القسرية.

تقلبات- الحركات التي تتكرر تمامًا أو تقريبًا في فترات زمنية معينة.
الاهتزازات الحرة- تقلبات النظام تحت تأثير الهيئات الداخلية ، بعد إخراج النظام من حالة التوازن.
تعتبر اهتزازات وزن معلق من خيط أو وزن مرتبط بنابض أمثلة على الاهتزازات الحرة. بعد إزالة هذه الأنظمة من وضع التوازن ، يتم إنشاء ظروف تتأرجح بموجبها الأجسام دون تأثير القوى الخارجية.
نظام- مجموعة الأجسام التي ندرس حركتها.
القوى الداخلية- القوى العاملة بين هيئات النظام.
القوى الخارجية- القوى المؤثرة على أجسام النظام من الهيئات غير الداخلة فيه.

شروط حدوث التذبذبات الحرة.

1. عندما يتم إزالة الجسم من وضع التوازن ، يجب أن تنشأ قوة في النظام موجه نحو وضع التوازن ، وبالتالي ، تميل إلى إعادة الجسم إلى وضع التوازن.
   مثال:عندما تتحرك الكرة المتصلة بالزنبرك إلى اليسار وعندما تتحرك إلى اليمين ، يتم توجيه القوة المرنة نحو وضع التوازن.
2. يجب أن يكون الاحتكاك في النظام منخفضًا بدرجة كافية. خلاف ذلك ، سوف تختفي التذبذبات بسرعة أو لا تنشأ على الإطلاق. التذبذبات المستمرة ممكنة فقط في حالة عدم وجود احتكاك.