Гармонические колебания

Определение "Гармонические колебания" в Большой Советской Энциклопедии

Гармонические колебания. Рис.

Гармонические колебания, колебания, при которых физическая величина изменяется с течением времени по закону синуса или косинуса. Графически Гармонические колебания изображаются кривой — синусоидой или косинусоидой (см. рис.); они могут быть записаны в форме: х = Asin (wt + j) или х = Acos (wt + j), где х — значение колеблющейся величины в данный момент времени t (для механических Гармонические колебания, например, смещение или скорость, для электрических Гармонические колебания — напряжение или сила тока), А — амплитуда колебаний, w — угловая частота колебаний, (w + j) — фаза колебаний, j — начальная фаза колебаний.

Гармонические колебания занимают среди всех разнообразных форм колебаний важное место, оно определяется двумя обстоятельствами. Во-первых, в природе и в технике очень часто встречаются колебательные процессы, по форме близкие к Гармонические колебания Во-вторых, очень широкий класс систем, свойства которых можно считать неизменными (например, электрические цепи, у которых индуктивность, ёмкость и сопротивление не зависят от напряжения и силы тока в цепи), по отношению к Гармонические колебания ведут себя особым образом: при воздействии на них Гармонические колебания совершаемые ими вынужденные колебания имеют также форму Гармонические колебания (когда форма внешнего воздействия отличается от Гармонические колебания, форма вынужденного колебания системы всегда отличается от формы внешнего воздействия). Иначе говоря, в большинстве случаев Гармонические колебания единственный тип колебаний, форма которых не искажается при воспроизведении; это и определяет особое значение Гармонические колебания, а также возможность представления негармонических колебаний в виде гармонического спектра колебаний.
Лит.: Элементарный учебник физики, под ред. Г. С. Лансберга, 3 изд., т. 3, М., 1962; Хайкин С. Э., Физические основы механики, М., 1963.