3.5 Tlumené kmitání

Doposud jsme předpokládali, že na oscilátor nepůsobí žádné vnější vlivy. Pozorování v reálném světě však ukazuje, že se amplituda výchylky postupně změnšuje, až kmitání zanikne. Příčinou jsou přeměny mechanické energie oscilátoru na jinou formu energie (vnitřní apod). Tak dochází ke ztrátám a vzniká tzv. tlumené kmitání.

Netlumené harmonické kmitání je jen fyzikální abstrakcí.

Nucené kmitání

Vlastní kmitání oscilátoru je vlivem ztrát energie tlumené a proto zaniká. Abychom kmitání oscilátoru udrželi, musíme mu zvnějšku dodávat energii. Aby kmitání bylo harmonické, musí být vnější síla vyjádřena

Nucené kmitání vzniká působením periodické síly na oscilátory i na objekty, které vlastnosti oscilátoru nemají.

Frekvence nuceného kmitání závisí na frekvenci působící síly a nezávisí na vlastnostech kmitajícího objektu.

Nucené kmitání je netlumené.

Rezonance oscilátoru

Na mechanický oscilátor působí vnější síla a oscilátor nuceně kmitá. Postupně budeme měnit frekvenci nuceného kmitání. V okamžiku, kdy se frekvence nuceného kmitání bude rovnat frekvenci vlastního kmitání oscilátoru nastává rezonance oscilátoru.

např. spřažená kyvadla

Rezonance v praxi:

- hudební nástroje

- rotační součásti strojů

- pérování u automobilu