Історія
Теоретичні основи періодичних коливань були відомі ще в стародавньому світі. Люди бачили, як рівномірно рухаються хвилі, як обертаються колеса, проходячи через певний проміжок часу через одну і ту ж точку. Саме з цих простих, на перший погляд, явищ пішло поняття коливань.Перших свідчень опису коливань не збереглося, однак достеменно відомо, що один з найпоширеніших їх видів (а саме електромагнітні) теоретично передбачив Максвелл в 1862 році. Через 20 років його теорія отримала підтвердження. Тоді Генріх Герц провів серію дослідів, що доводять існування електромагнітних хвиль і наявність певних властивостей, властивих тільки їм. Як виявилося, світло також є електромагнітною хвилею і підпорядковується всім відповідним законам. За кілька років до Герца знайшовся чоловік, який продемонстрував науковому товариству генерацію електромагнітних хвиль, але в силу того, що він не був сильний в теорії так само, як Герц, не зміг довести, що успіх досвіду пояснюється саме коливаннями.
Ми трохи відійшли від теми. В наступному розділі розглянемо основні приклади періодичних коливань, які ми можемо зустріти у повсякденному житті і в природі.
Види
Ці явища відбуваються скрізь і постійно. І крім вже наведених в приклад хвиль і обертання коліс, ми можемо помітити періодичні коливання в нашому організмі: скорочення серця, рух легень і так далі. Якщо збільшувати масштаб і переходити до більш великих об'єктів, ніж наші органи, можна побачити коливання і такої науки, як біологія. Прикладом можуть служити періодичні коливання чисельності популяцій. У чому сенс цього явища? В будь-якій популяції завжди відбувається її збільшення, то зменшення. І пов'язано це буває з різними чинниками. В силу обмеженості простору і багатьох інших чинників популяція не може нескінченно зростати, тому з допомогою природних механізмів природа навчилася зменшувати чисельність. При цьому і відбуваються періодичні коливання чисельності. Те ж саме відбувається і з людським суспільством. Тепер обговоримо теорію цього поняття і розберемо трохи формул, що стосуються такого поняття, як періодичні коливання.
Теорія
Періодичні коливання - дуже цікава тема. Але, як і в будь-який інший, чим далі поринаєш, тим більше незрозумілого, нового і складного. У цій статті ми не будемо заглиблюватися, лише розповімо коротко про основні властивості коливань. Основними характеристиками періодичних коливань є період і частота коливань. Період показує, який час потрібно хвилі, щоб повернутися у вихідне положення. Фактично це час, за який хвиля проходить відстань між сусідніми гребенями. Є ще одна величина, яка тісно пов'язана з попередньою. Це частота. Частота зворотна періоду і має такий фізичний зміст: це кількість гребенів хвиль, які пройшли через певну область простору за одиницю часу. Частота періодичних коливань якщо уявити її у математичному вигляді, має формулу: v=1/T, де T - період коливань.Перед тим як перейти до висновку, розповімо трохи про те, де спостерігаються періодичні коливання і як знання про них можуть бути корисні в житті.
Застосування
Вище ми вже розглянули види періодичних коливань. Навіть якщо керуватися переліком того, де вони зустрічаються, легко зрозуміти, що вони оточують нас всюди. Електромагнітні хвилі випромінюють всі наші електроприлади. Більше того, зв'язок телефону з телефоном або прослуховування радіо були б неможливі без них. Звукові хвилі також представляють собою коливання. Під дією електричного напруги спеціальна мембрана в якому-небудь генераторі звуку починає вібрувати, створюючи хвилі певної частоти. Слідом за мембраною починають коливатися молекули повітря, які врешті-решт і доходять до нашого вуха і сприймаються як звук.