Svārstības un vilņi

Dabā un tehnikā ir ļoti daudz tādu procesu, kas vairākkārt atkārtojas un kuru norises pamatā ir dažāda veida svārstības un to radītie viļņi. Pie šādiem procesiem ir pieskāitāmas skaņas parādības, pulksteņa mehānismu darbība, maiņstrāva elektriskajā ķēdē, elektromagnētiskās svārstības utt.
Svārstību raksturs ir daudzveidīgs, bet to aprakstam izraudzīti tādi lielumi, kas vienlīdz pielietojami visām svārstībām. Lai vienkāršāk izskaidrotu šo lielumu fizikālo jēgu un izpētītu matemātiskās sakarības, kas apraksta svārstību procesus, aplūko visuzskatamāk novērojumu gadījumu –mehaniskās svārstības (sk. Praktiskie piemēri 1.)
Pavērojot kāda ķermeņa punkta kustību, var redzēt, ka punkts pārvietojas pa vienu un to pašu trajektoriju pārmaiņus divos pretējos virzienos. Tā kā ķermeņa visu punktu kustības raksturs ir vienāds, tad svārstību procesu ērti pētīt, aplūkojot ķermeņa viena punkta svārstības. Svārstību kustības galvenā pazīme ir tās atkartošanas vienādos laika sprīžos T, t. i., tās periodiskums.
Tātad par mehāniskām svārstībām sauc materiāla punkta pereodisku kustību pa jebkuru trajektoriju, pa kuru pārvietojas šis punkts pārmaiņus pretējos virzienos. Katrā trajektorijas punktā svārstībā esošās daļiņas ātrums ir vienāds.
Par punkta pilno svārstību sauc vienu pabeiktu svārstību kustības ciklu, pēc kura kustība atkārtojas tādā pašā secībā.…