Важнейшим параметром, требуемым при расчетах колебательных и волновых процессов, является период колебаний. Он входит во многие формулы, и является одним из базовых. Рассмотрим это понятие.
Груз, начнет движение к противоположной крайней точке. Здесь его скорость упадет до нуля, и он качнется в обратную сторону до начального положения. (Реальный маятник имеет потери на трение, и немного не дойдет до начальной точки, но этим небольшим отклонением можно пренебречь).
Полное движение, которое начинается от начальной точки и продолжается до ближайшего возвращение в нее, называется колебанием.
Период колебаний
Если сравнить несколько последовательных колебаний, то можно заметить, что они очень похожи. При этом каждое колебание длится одно и то же время.
Время за которое происходит одно колебание, называется периодом колебаний. Обозначается большой латинской буквой $Т$.
Напомним, время в системе СИ измеряется в секундах. Если период очень мал, берутся дробные единицы – миллисекунда (мс, $ 10^{-3}$ сек), микросекунда (мкс, $ 10^{-6}$ сек), наносекунда (нс, $ 10^{-9}$ сек)
Как правило, измерить период одного колебания не всегда легко, поскольку маятник непрерывно движется. Однако, учитывая, что все колебания маятника одинаковы, для определения периода колебания можно произвести расчет, исходя из нескольких колебаний.
Формула периода колебаний имеет вид:
$$Т={tover N},$$
где:
- N – число колебаний;
- t – время, за которое эти колебания были совершены (сек).
Человек непосредственно может различать периоды колебаний от 50 микросекунд (самый высокий звук) до десятилетий (например, 12 лет – год на Юпитере). А в хозяйстве и технике человек может иметь дело с периодами колебаний от $10^{-6}$ нс (период рентгеновского излучения) и до 250 млн. лет (время обращения Солнечной Системы вокруг центра нашей галактики).
Что мы узнали?
Одно колебание маятника (или другого колеблющегося объекта) – это движение от точки максимального отклонения и до возвращения в эту точку. Время, за которое совершается одно колебание, называется периодом колебаний.
