Võnkumine kui perioodiline liikumine

10. klass > Füüsika > 2. Mehaanika

Mehhaanikas nimetatakse võnkumisteks sellist liikumist, mis kordub kindlate ajavahemike tagant täpselt või ligikaudselt.

Võnkumiste tekkimiseks peavad olema täidetud kolm tingimust:

(1) süsteemil peab olema püsiv tasakaaluolek – see on olek, kus süsteemis tekkivad jõud viivad süsteemi tasakaaluolekusse tagasi;

(2) süsteem peab omama inertsi, et tasakaaluoleku poole liikudes ei jääks keha seisma vaid liiguks sealt edasi ning

(3) süsteem peab võnkumiste käivitamiseks saama välise tõuke, mis süsteemi tasakaaluolekust välja viib.

 

Kui võnkumine toimub süsteemisiseste jõudude mõjul, nimetatakse võnkumist vabavõnkumisteks.

Vabavõnkumiste tekkepõhjuseks on ajas perioodiliselt muutuv jõud, mis on pidevalt suunatud samasse punkti ning mille suurus sõltub sellest kui kaugel on sellest punktist võnkuv keha.

156

Vabavõnkumised on näiteks niidi otsa riputatud raskuse (pendel) liikumine ja  vedru külge kinnitatud raskuse (vedrupendel) liikumine kui raskus viiakse tasakaaluasendist välja.

157

Kui võnkumise toimub perioodiliselt muutuva välisjõu mõjul, nime­ta­takse võnkumist sund­võn­ku­mi­seks.

Sundvõnkumised on näiteks õmblusmasina naela liikumine või kolvi liikumine automootoris – mõlemad lõppevad kui neid liigutav peri­oo­di­li­selt muutuv jõud lakkab.

Kui võnkumiste kiirus ja ulatus aja jooksul hääbuvad, on tegemist sumbuvate võnkumistega, kui kiirus ja ulatus ajas ei muutu, siis sumbumatute võnkumistega. Looduses esinevad vabavõnkumised on alati sumbuvad.