В чем разница между свободными и вынужденными колебаниями в механике?

Свободные колебания:

— Определение: Свободные колебания — это колебания системы, возникающие без внешнего воздействия или вынуждения. Система начинает колебаться собственным силами, после чего энергия между различными формами (кинетической и потенциальной) перераспределяется внутри системы.

— Характеристики: Свободные колебания имеют собственную частоту (естественную частоту) колебаний, которая зависит от инерционных и упругих характеристик системы.

— Пример: Колебания маятника, колебания пружинного маятника без внешних воздействий.

Вынужденные колебания:

— Определение: Вынужденные колебания — это колебания системы, когда внешняя сила или воздействие регулярно приложается к системе, заставляя ее колебаться с заданной частотой.

— Характеристики: Для вынужденных колебаний частота внешнего воздействия равна частоте колебаний системы или ее кратной частоте, что приводит к резонансу.

— Пример: Колебания струны под действием вибрации динамиком в акустической системе.

Таким образом, основное различие между свободными и вынужденными колебаниями заключается в том, что свободные колебания возникают самопроизвольно без внешнего воздействия, в то время как вынужденные колебания возникают под воздействием внешних сил или воздействий с определенной частотой.