Вынужденные колебания. Условия возникновения вынужденных колебаний

Условия возникновения вынужденных колебаний

Колебания, происходящие в какой-либо колебательной системе под действием изменяющейся внешней силы, называются вынуж­денными. Внешнюю изменяющуюся силу, вызывающую эти коле­бания, обычно называют вынуждающей.

Вынужденные колебания можно возбудить периодически кратковременно действующей постоянной силой (толчками); время действия толчка должно быть намного меньше периода собственных колебаний системы. Так, если ударять по маятнику в те моменты, когда он проходит положения равновесия, причем направление силы в момент удара совпадает с направлением мгновенной скорости, то после нескольких ударов маятник сильно раскачается. Если же частота ударов не будет соответствовать частоте системы, то одни удары будут ускорять, другие – замедлять движение и сильно раскачать маятник не удастся.

Вынужденные колебания возникают, например, в различных машинах из-за несбалансированности быстро вращающихся махо­виков. В автомобилях вынужденные колебания его двигателя, ук­репленного на упругой подвеске, возникают при возвратно-поступа­тельном движении поршней. Вынужденные колебания мостов возникают под действием шагов идущей в ногу колонны людей и т.д.