Harmooniline võnkumine: erinevus redaktsioonide vahel

Eemaldatud sisu Lisatud sisu
Resümee puudub
18. rida:
 
kus <math> \omega = \sqrt{\frac{k}{m}} </math> on võnkumise [[ringsagedus]] ja <math> A</math> on võnkumise [[amplituud]] (maksimaalne nihe tasakaaluasendist) ja <math> \varphi</math> võnkumise [[algfaas]].
[[Fail:Amortecimento Sub Critico.gif|pisi|Alasummutatud harmooniline võnkumine, amplituud sumbub ajas eksponentsiaalselt]]
 
== Sumbuv harmooniline vabavõnkumine ==
Lihtharmoonilise mudeli alusel modeleeritud süsteem, kus mõjub ainult nihkega võrdeline taastav jõud, võngub ilma sumbuvuseta. Tihti on tarvilik modeleerida võnkumisi, mis ilma väliste jõududa mõjuta sumbuvad. Seejuures võivad summutavad jõud olla erinevad. Peamiselt käsitletakse võnkumisi takistavaid jõude, mis on:

* [[Kiirus|kiirusest]] sõltumatu suurusega (näiteks juhul, kui keha võngub horisontaaselt vedru otsas tasapinnal on takistavaks jõuks kiirusest sõltumatu [[hõõre]]);
* võrdelised kiirusega (<math>F\propto v</math>);
* võrdelised kiiruse kõrgema astmega (<math>F\propto v^n, \, n>1</math>).

=== Kiirusega võrdelise sumbuvusega harmooniline vabavõnkumine ===
Kõige laialdasemalt esineb sumbuvuse näidetes liikumise kiirusest <math>v</math> sõltuvaid summutavaid jõude, <math>F_{vis} = - R_m v</math>. Viimase jõu alaindeks tuleneb ühest sellist sumbuvust tekitavast protsessist ehk [[Viskoossus|viskoossustakistusest]] ja <math>R_m</math> on võrdetegur (ühik kg/s) mida nimetatakse ka ''mehaaniliseks takistuseks''. Seega lisades lihtharmoonilisele võnkumisele lisaks sumbuvust tekitava jõu <math>F_{vis}</math> saab diferentsiaalvõrrand kuju:
 
:<math> m \ddot{x} + R_m \dot{x} + kx = 0,</math>
43. rida ⟶ 48. rida:
millest on näha, et kasutusele võetud suurus <math>\tau</math> on eksponentsiaalne sumbuvusaeg. Suurus <math>\omega_d</math> on sumbuvusega võnkumise ringsagedus, mida saab leida valemiga
 
:<math>\omega_d = \sqrt{\omega_0^2 - \Bigl(\frac{1}{\tau}\Bigr)^2}.</math>[[Fail:Amortecimento Sub Critico.gif|pisi|Alasummutatud harmooniline võnkumine, amplituud sumbub ajas eksponentsiaalselt]]
 
Tihti kasutatakse sumbuvate võnkumiste kirjeldamiseks ka dimensioonitut suurust <math>Q</math>, mida nimetatakse [[Hüvetegur|hüveteguriks]]. Hüvetegur on eelnevate suurustega seotud vastavalt