Verbum

ВАГА́ЛЬНАЯ СІСТЭ́МА,

фізічная сістэма, у якой у выніку парушэння стану раўнавагі могуць адбывацца свабодныя (уласныя) ваганні. Бываюць кансерватыўныя, дысіпатыўныя і аўтавагальныя. Вагальная сістэма з канечным лікам ступеняў свабоды наз. дыскрэтнымі (напр., маятнік), а з бесканечным — сістэмамі з размеркаванымі параметрамі (струна, пругкае цела, эл. кабель). Гл. таксама Асцылятар.

У кансерватыўных вагальных сістэмах ваганні адбываюцца амаль без страт энергіі (мех. сістэмы без трэння, вагальны контур без актыўнага супраціўлення і выпрамянення эл.-магн. хваляў). У дысіпатыўных сістэмах адбываюцца толькі затухальныя ваганні; пры дасягненні крытычнага значэння страт такая вагальная сістэма пераўтвараецца ў аперыядычную (гл. Аперыядычны працэс). У аўтавагальных вагальных сістэмах страты энергіі кампенсуюцца з крыніцы сілкавання (гл. Аўтаваганні).

П.А.Пупкевіч.

т. 3, с. 427

АСЦЫЛЯ́ТАР (ад лац. oscillare вагацца) гарманічны, сістэма, што выконвае механічныя (матэм. маятнік), электрамагнітныя (вагальны контур) або інш. ваганні, пры якіх патэнцыяльная энергія прапарцыянальная квадрату адхілення ад стану раўнавагі. Па ліку ступеняў свабоды адрозніваюць лінейныя, 2-, 3-мерныя і інш. Класічны асцылятар — часціца масай m, што вагаецца каля стану ўстойлівай раўнавагі, дзе яе патэнцыяльная энергія u мае мінімум. Пры гэтым пераменная сіла, што дзейнічае на часціцу, $\mathrm{F}=-\frac{\partial \mathrm{u}}{\partial \mathrm{x}}=-\mathrm{k}\mathrm{x}$ , дзе k — пастаянная, x — зрушэнне ад стану раўнавагі. Пры малых зрушэннях x рух часціцы апісваецца лінейным ураўненнем гарманічнага вагання, калі зрушэнні x не малыя — нелінейным ураўненнем і асцылятар наз. ангарманічны. Квантавы асцылятар апісваецца Шродынгера ўраўненнем, у якім патэнцыяльная энергія $\mathrm{E}=-\frac{\mathrm{k}{\mathrm{x}}^2}{2}$ . Адрозненні квантавага асцылятара ад класічнага: дыскрэтны набор значэнняў энергіі і найменшая магчымая энергія не роўная нулю (гл. Нулявая энергія). Паняцце асцылятара шырока выкарыстоўваюць у тэарэт. фізіцы, у тым ліку для апісання працэсаў эл.-магн. выпрамянення.

т. 2, с. 63

ВАГА́ННІ,

рух (працэс), які мае пэўную ступень паўтаральнасці ў часе. Незалежна ад іх прыроды матэматычна апісваюцца аднолькавымі ўраўненнямі і вызначаюцца аднымі і тымі ж заканамернасцямі. Асн. характарыстыкі: перыяд ваганняў, амплітуда, скорасць нарастання або спадання амплітуды, спектр частот і форма ўласных ваганняў складаных сістэм. Могуць распаўсюджвацца ў асяроддзі, дзе знаходзіцца іх крыніца. Працэс распаўсюджвання ваганняў (а таксама інш. узбурэнняў) наз. хвалямі.

Паводле фіз. прыроды ваганні бываюць механічныя (напр.,, ваганні маятніка), электрамагнітныя (ваганні току і напружання ў вагальным контуры), электрамеханічныя (ваганні п’езаэл. датчыкаў), тэмпературныя (ваганні т-ры на Зямлі) і інш., паводле спосабу ўзбуджэння — уласныя ваганні, вымушаныя ваганні, параметрычныя ваганні і аўтаваганні. Кінематычна ваганні любой фіз. прыроды падзяляюць на перыядычныя (напр., гарманічныя ваганні, прамавугольныя, пілападобныя), амаль перыядычныя (гл. Затуханне ваганняў) і выпадковыя (белы шум). Кожны складаны вагальны працэс можна выявіць як суму гарманічных ваганняў (гл. Гарманічны аналіз). Спецыфічныя ваганні ўласцівы таксама некаторым біял. працэсам (гл., напр., Біялагічныя рытмы), гэты тэрмін у геаграфіі ўжываецца пры характарыстыцы многіх прыродных з’яў (напр., шматгадовых змяненняў клімату перыяд. характару).

П.С.Габец.

т. 3, с. 428

ЗАТУХА́ННЕ ВАГА́ННЯЎ,

памяншэнне амплітуды ваганняў з цягам часу, абумоўленае стратамі энергіі вагальнай сістэмай. Ператварэнне энергіі вагальнай сістэмы ў цеплавую (унутраную) энергію адбываецца ў выніку прысутнасці трэння ў мех. сістэмах (напр., маятнік) і наяўнасці амічнага супраціўлення ў эл. сістэмах (напр., вагальны контур). З.в. можа адбывацца таксама за кошт страт энергіі, звязаных з выпрамяненнем гукавых і эл.-магн. хваль.

Найбольш вывучана З.в. у лінейных сістэмах, дзе памяншэнне энергіі прапарцыянальнае квадрату скорасці руху (мех. сістэма) або квадрату сілы току (эл. сістэма). У гэтым выпадку З.в. мае экспаненцыяльны характар: амплітуда ваганняў памяншаецца паводле залежнасці $\mathrm{A(t)}={\mathrm{A}}_0{\mathrm{e}}^{\mathrm{-\gamma t}}$ ;, дзе A₀ — першапачатковая амплітуда, γ — каэфіцыент затухання, t — час. З.в. парушае іх перыядычнасць, пры вялікіх каэфіцыентах затухання амплітуда хутка памяншаецца да нуля і ваганні спыняюцца (гл. Аперыядычны працэс). Пры малых затуханнях умоўна карыстаюцца паняццем перыяду як прамежку часу паміж двума паслядоўнымі максімумамі вагальнай фіз. велічыні (сілы эл. току, напружання або размаху ваганняў маятніка і інш.). Гл. таксама Дэкрэмент затухання.

А.І.Болсун.

т. 7, с. 8