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Oscillations

How Damping Changes Oscillations

Description

Damping changes how a system oscillates by reducing its back-and-forth motion. As damping increases, the period and frequency begin to change because damping opposes motion and lowers the net force in both directions.

When damping is very large, the system stops oscillating altogether. It then mo...

Transcript

水面に浮かぶ木の丸太を考えてみましょう。下向きに押し下げられ、上下に揺れると、平均位置を中心に振動します。時間の経過とともに、散逸力は振動の振幅を減少させ、それは減衰調和運動の方程式で表すことができます。

解くと、虚数部がゼロでない場合、時間依存の指数減衰エンベロープ内の位置と角周波数に対する微分方程式の一般解が得られます。

角周波数に応じて、システムはさまざまなタイプの減衰条件を示します。減衰力が小さい場合、角周波数は固有振動数に似ています。したがって、減衰が不十分な状態では、システムはいくつかの可能なサイクルを行った後、減衰振幅で振動します。

臨界減衰条件では、減衰力と復元力が等しくなり、角周波数がゼロになり、システムの振動が指数関数的にフ...