Tom III

Rozdział 5. Drgania i fale mechaniczne

Zagadnienia omawiane w tym rozdziale obejmują rozległą klasę zjawisk związanych z okresową powtarzalnością pewnych stanów i procesów fizycznych, z którymi mamy do czynienia na co dzień. Drgania ciężarka zawieszonego na sprężynie, drgania trampoliny, ruch huśtawki, ruch wszelkiego typu wahadeł, wibracje młota pneumatycznego, drgania gruntu podczas trzęsienia ziemi, drgania kładek, mostów i różnych budowli, drgania kwarcu w zegarkach elektronicznych, drgania elektryczne, drgania atomów w sieci krystalicznej ciał stałych, drgania strun instrumentów muzycznych, drgania strun głosowych – to przykłady tego typu ruchu, którym będziemy się teraz zajmowali. Wszystkie te różnorodne zjawiska mają wspólny opis fizyczny.

Ruch drgający można wyodrębnić z klasy zjawisk okresowych, cechujących się mniej lub bardziej regularną powtarzalnością. Specyfiką ruchu drgającego jest obecność wewnątrz drgającego układu czynnika (czynników) zapewniającego możliwość wykonywania drgań. W tym sensie bicie naszego serca, choć jest zjawiskiem okresowym, nie jest drganiem, gdyż jest sterowane impulsami nerwowymi spoza serca.

Z drganiami często są związane fale wysyłane przez drgające źródła. Dlatego właśnie – oprócz ruchu drgającego – opiszemy tu także ruch falowy.

W rozdziale tym rozpatrzymy tylko podstawowe i najprostsze prawa drgań i fal mechanicznych, będące podstawą zrozumienia wszystkich drgań, również elektrycznych. Drgania i fale elektromagnetyczne będą opisane w następnych rozdziałach.