Колебания — движения или процессы, обладающие той или иной степенью повторяемости во времени.
Колебания называются периодическими, если значения физических величин, изменяющихся в процессе колебания, повторяются через равные промежутки времени.
В зависимости от физической природы колебательного процесса и «механизма» его возбуждения различают механические и электромагнитные колебания (см. Колебания механические, колебания электромагнитные).
Колебания возникают в тех случаях, когда колебательной системе сообщается энергия. Колебания любых физических величин почти всегда связаны с попеременным превращением энергии одного вида в энергию другого вида.
Например, при колебаниях маятника, когда он движется к положению равновесия, потенциальная энергияпревращается в кинетическую, а при движении от положения равновесия его кинетическая энергия переходит в потенциальную. При электромагнитных колебаниях в колебательном контуре попеременно происходят превращения энергии электрического поля конденсатора в энергию магнитного поля катушки и обратно.
Наиболее важными величинами, характеризующими колебания, являются:
1) смещение;
2) амплитуда;
3) период;
4) частота;
5) циклическая частота;
6) фаза.
Колебания предоставленной самой себе системы, вызванные первоначальным кратковременным внешним возбуждением, называются свободными или собственными. В физических системах любые свободные колебания являются затухающими.для получения незатухающих колебаний на колебательную систему должна действовать периодически изменяющаяся внешняя сила.
В этом случае колебания системы называются вынужденными. Если система сама управляет воздействием внешних сил, то возникающее в ней колебательное движение называют автоколебаниями.наиболее важными среди колебаний являются гармонические колебания. Гармоническими являются, например, колебания математического маятника, пружинного маятника, силы тока и напряжения в колебательном контуре.
