Вынужденные колебания возникают в системе под действием внешней периодической ЭДС. Если внешняя периодическая ЭДС является гармонической (т.е. изменяется по синусу или косинусу), то возникающие колебания будут гармоническими. Вынужденные колебания (установившиеся) происходят с частотой вынуждающей силы, их нельзя возбудить за счет ненулевых начальных условий. Амплитуда вынужденных колебаний зависит от амплитуды вынуждающей ЭДС, от инерциальных (индуктивность) свойств системы и от соотношения частоты вынуждающей силы и собственной частоты колебаний системы. Наряду с вынужденными колебаниями в системе при наличии ненулевых начальных условий возникают и собственные колебания, которые при наличии сопротивления будут затухающими. Эти колебания происходят с собственной частотой, их амплитуда зависит от начальных условий. В системе возникают также сопровождающие колебания, которые при наличии сопротивления также будут затухающими. Эти колебания происходят с собственной частотой, но их амплитуда зависит от параметров внешней ЭДС. При наличии активного сопротивления все колебания, кроме вынужденных колебаний с течением времени затухнут. Т.е. установившиеся колебания являются вынужденными колебаниями и происходят с частотой вынуждающей силы. Если частота вынуждающей силы мало отличается от частоты собственных колебаний, а активное сопротивление отсутствует, то наблюдаются биения - колебания, амплитуда которых медленно изменяется с течением времени по гармоническому закону. При приближении частоты вынуждающей ЭДС к частоте собственных колебаний наблюдается явление резонанса, которое заключается в резком увеличении амплитуды вынужденных колебаний. Резонансная частота зависит от параметров вынуждающей ЭДС, инерциальных свойств системы (индуктивности), собственной частоты и коэффициента затухания. При наличии сопротивления амплитуда заряда, силы тока достигает максимального значения при различной частоте вынуждающей силы. При отсутствии сопротивления в случае резонанса амплитуда колебаний монотонно нарастает со временем. При наличии активного сопротивления, амплитуда колебаний остается конечной величиной. При действии на систему периодической негармонической ЭДС, резонанс возможен, если период возмущающей силы равен или кратен периоду колебаний системы. Для силы тока резонанс наступает на собственной частоте $\omega _{0}$ не зависимо от величины затухания.
Эксперимент: Опыт Майкельсона-Морли, который должен был зарегистрировать "эфирный ветер" -- движение эфира относительно Земли. Примечателен тем, что показал отрицательный результат (движение эфира не было зарегистрировано), тем самым положив экспериментальную основу для опровержения теории эфира и постулирования постоянства скорости света, вошедшую в теорию относительности.
Наблюдение: Наблюдение прохождения Венеры по диску Солнца, предпринятое Михаилом Васильевичем Ломоносовым в 1761 году. Ломоносов обратил внимание на сияние вокруг диска Венеры при соприкосновении с диском Солнца и был первым, кто сделал из этого вывод о наличии на Венере атмосферы.
Проблема: Одна из фундаментальных нерешенных проблем современной физики -- проблема квантовой гравитации, т.е. невозможность на сегодняшний день непротиворечиво объединить квантовую механику и общую теорию относительности. Сейчас общая теория относительности применима в макромире, но не при квантовых расстояниях.
Гипотеза: Распад протона. Возможен гипотетически, но до сих пор ни один из экспериментов не выявил случаев такого распада; современные теории предсказывают для протонов период полураспада, на много порядков превышающий возраст Вселенной.
Если внешняя периодическая ЭДС является гармонической (т.е. изменяется по синусу или косинусу), то возникающие колебания будут гармоническими.
Вынужденные колебания (установившиеся) происходят с частотой вынуждающей силы, их нельзя возбудить за счет ненулевых начальных условий.
Амплитуда вынужденных колебаний зависит от амплитуды вынуждающей ЭДС, от инерциальных (индуктивность) свойств системы и от соотношения частоты вынуждающей силы и собственной частоты колебаний системы.
Наряду с вынужденными колебаниями в системе при наличии ненулевых начальных условий возникают и собственные колебания, которые при наличии сопротивления будут затухающими. Эти колебания происходят с собственной частотой, их амплитуда зависит от начальных условий.
В системе возникают также сопровождающие колебания, которые при наличии сопротивления также будут затухающими. Эти колебания происходят с собственной частотой, но их амплитуда зависит от параметров внешней ЭДС.
При наличии активного сопротивления все колебания, кроме вынужденных колебаний с течением времени затухнут. Т.е. установившиеся колебания являются вынужденными колебаниями и происходят с частотой вынуждающей силы.
Если частота вынуждающей силы мало отличается от частоты собственных колебаний, а активное сопротивление отсутствует, то наблюдаются биения - колебания, амплитуда которых медленно изменяется с течением времени по гармоническому закону.
При приближении частоты вынуждающей ЭДС к частоте собственных колебаний наблюдается явление резонанса, которое заключается в резком увеличении амплитуды вынужденных колебаний.
Резонансная частота зависит от параметров вынуждающей ЭДС, инерциальных свойств системы (индуктивности), собственной частоты и коэффициента затухания.
При наличии сопротивления амплитуда заряда, силы тока достигает максимального значения при различной частоте вынуждающей силы.
При отсутствии сопротивления в случае резонанса амплитуда колебаний монотонно нарастает со временем.
При наличии активного сопротивления, амплитуда колебаний остается конечной величиной.
При действии на систему периодической негармонической ЭДС, резонанс возможен, если период возмущающей силы равен или кратен периоду колебаний системы.
Для силы тока резонанс наступает на собственной частоте $\omega _{0}$ не зависимо от величины затухания.
Наблюдение: Наблюдение прохождения Венеры по диску Солнца, предпринятое Михаилом Васильевичем Ломоносовым в 1761 году. Ломоносов обратил внимание на сияние вокруг диска Венеры при соприкосновении с диском Солнца и был первым, кто сделал из этого вывод о наличии на Венере атмосферы.
Проблема: Одна из фундаментальных нерешенных проблем современной физики -- проблема квантовой гравитации, т.е. невозможность на сегодняшний день непротиворечиво объединить квантовую механику и общую теорию относительности. Сейчас общая теория относительности применима в макромире, но не при квантовых расстояниях.
Гипотеза: Распад протона. Возможен гипотетически, но до сих пор ни один из экспериментов не выявил случаев такого распада; современные теории предсказывают для протонов период полураспада, на много порядков превышающий возраст Вселенной.