Разница между свободными и вынужденными колебаниями

Мы сталкиваемся с различными типами движений, демонстрируемых разными телами в нашей повседневной жизни. В физике движение переводчика - это тип движения, при котором тело перемещается из одного места в другое относительно времени. Взять, к примеру, полет, движущийся поезд или движущийся мяч - все это примеры движения переводчика. Затем мы имеем колебательное движение, при котором тело повторяет одно и то же движение снова и снова. Примерами колебательного движения являются часы, камертон, движение качелей и т. Д. Колебания и волны вплетены во множество явлений, которые мы испытываем каждый день..

Колебания или вибрации свободны, если после первоначального возбуждения система колеблется под действием собственных внутренних сил, но без внешних сил. С другой стороны, если внешняя сила продолжает поддерживать колебания системы, вибрации, как говорят, являются вынужденными. Внешняя сила здесь называется движущей силой. Таким образом, тело совершает свободные колебания, когда оно колеблется без воздействия внешней силы, тогда как, когда свободно колеблющаяся система подвергается воздействию внешней силы, что влияет на его колебания, оно начинает создавать вынужденные колебания (или колебания). Давайте посмотрим на некоторые ключевые различия между свободными и вынужденными колебаниями.

Что такое бесплатные колебания?

Давайте рассмотрим пример камертона. Когда вы ударили по камертону, он начинает некоторое время вибрировать с заданной частотой. Это означает, что он находится в свободном колебании, потому что он вибрирует на своей собственной частоте, и камертон здесь действует как свободный генератор. Таким образом, если осциллятор настроен на вибрацию на своей собственной частоте без воздействия на него внешней силы, то он описывается как свободный генератор. Вибрации свободны, если после первоначального возбуждения система колеблется под действием собственных внутренних сил без каких-либо внешних воздействующих на нее сил. Затем говорят, что субъект находится в свободном колебании. Говорят, что без какой-либо внешней силы свободный генератор имеет постоянную амплитуду и период. В идеале свободный генератор не подвергается демпфированию, если к свободному колебанию не приложено сопротивление.

Что такое принудительные колебания?

Возьмите пример качания. Когда вы нажимаете на свинг всего один раз, он действует как свободный генератор, который колеблется на собственной собственной частоте без какого-либо вмешательства со стороны внешней силы. Но это в конце концов перестанет раскачиваться. Но если вы нажимаете на свинг каждый раз, когда он начинает замедляться или достигает определенной точки, он действует как вынужденный осциллятор и будет продолжать качаться, потому что подвергается воздействию внешней силы. Таким образом, субъект уступает внешней силе и колеблется с постоянной амплитудой и частотой силы. Его колебания тогда называются вынужденными колебаниями. В технических терминах вынужденные колебания можно определить как колебания, при которых тело колеблется с частотой, отличной от его собственной частоты, под воздействием внешней периодической силы.

Разница между свободными и вынужденными колебаниями

Определение Free Vs. Вынужденные колебания

- Свободные колебания - это колебания, выполняемые субъектом без воздействия внешней силы. Они возникают из-за сил упругости и инерции системы. Говорят, что без какой-либо внешней силы свободный генератор имеет постоянную амплитуду и период. Напротив, вынужденные колебания могут быть определены как колебания, при которых тело колеблется с частотой, отличной от его собственной частоты, под воздействием внешней периодической силы. Внешняя сила здесь называется движущей силой.

Пример свободных и вынужденных колебаний

- Давайте рассмотрим пример игровой площадки. Когда вы нажимаете на свинг всего один раз, он колеблется на собственной собственной частоте без какого-либо вмешательства со стороны внешней силы, поэтому он действует как свободный генератор. Но если вы нажимаете на свинг каждый раз, когда он начинает замедляться или достигает определенной точки, он будет продолжать качаться, потому что теперь он подвергается воздействию внешней силы, поэтому он действует как вынужденный генератор. Другие примеры свободных колебаний включают в себя камертон, маятник и т. Д..

Свободные и вынужденные колебания: сравнительная таблица

Резюме Free Vs. Вынужденные колебания

Короче говоря, свободные колебания - это колебания, в которых тело или система колеблются с собственной собственной частотой без воздействия внешней силы. Напротив, вынужденные колебания - это колебания, при которых тело колеблется с частотой, отличной от его собственной частоты, под воздействием внешней периодической силы. Свободные колебания постепенно уменьшаются из-за сопротивляющих сил, называемых демпфирующими силами, тогда как вынужденные колебания сохраняются, пока на тело действует внешняя сила..