Згасаючі механічні коливання. У будь-якій реальній механічній коливальній системі мають місце сили опору
,
де v – швидкість тіла,– коефіцієнт опору.
У цьому випадку запасена у коливальній системі енергія витрачається на роботу проти сил опору, енергія коливальної системи зменшується і коливання стають згасаючими (див. рис. 65).
Зміщення тіла від положення рівноваги описується формулою
,
де а0 – амплітуда в початковий момент часу,
– коефіцієнт згасання,
– частота згасаючих коливань,
w0 – частота вільних (незгасаючих) коливань.
Рис. 65
Таким чином, наявність сил опору в коливальній системі призводить не тільки до згасання коливань, але при цьому зменшується їх частота. Згасаючі коливання існують у коливальній системі за умови
.
При >сили опору у коливальній системі настільки великі, що систему не можна розкачати і, якщо вона виведена
з положення рівноваги, то повертається до нього без коливань.
Згасаючі електромагнітні коливання. Вони виникають у коливальному контурі з активним електричним опором . Енергія, що накопичена у контурі під час зарядження конденсатора, витрачається на нагрівання опору , внаслідок чого коливання згасають.
Зміна заряду на конденсаторі при згасаючих коливаннях у контурі описується формулою
,
де – коефіцієнт згасання.
Циклічна частота згасаючих електромагнітних коливань визначається за формулою
.
При замість коливань відбувається неперіодичне розряджання конденсатора, оскільки опір контуру занадто великий і коливання у контурі неможливі.
При – критичний випадок. Опір контуру в цьому випадку називається критичним і визначається за формулою
.
Таким чином, згасаючі коливання існують у контурі тільки за умови .
Як бачимо, наявність сил опору у механічній коливальній системі і електричного опору в коливальному контурі призводять не тільки до того, що коливання у системах стають згасаючими, але при цьому змінюється частота w коливань порівняно з частотою w0 вільних коливань:
.
Частота згасаючих коливань завжди менше ніж частота вільних коливань.