Часть 1. Затухающие колебания. 1. Вспомните, какие колебания мы называли свободными гармоническими. Какое главное условие должно выполняться, чтобы они происходили? Теперь, прочитав первый абзац параграфа, ответьте: почему в реальном мире свободные колебания почти всегда являются затухающими? 2. Какая сила (или силы) является причиной затухания колебаний? Как эта сила направлена по отношению к движению тела? 3. Как изменяется полная механическая энергия колеблющегося тела при затухающих колебаниях? Объясните, почему это происходит, используя понятие «работа силы».

Свободные гармонические колебания происходят после того, как тело вывели из положения равновесия и предоставили самому себе: внешняя периодическая сила не поддерживает движение, а возвращающая сила зависит от смещения пропорционально и направлена к равновесию. В реальных условиях на тело действуют силы сопротивления — например, трение и сопротивление воздуха, поэтому колебания постепенно затухают.

Затухание вызывают силы сопротивления и трения. Они направлены против скорости тела, то есть против его движения.

Полная механическая энергия колеблющегося тела уменьшается. Работа силы сопротивления отрицательна: она отнимает у тела механическую энергию, которая обычно переходит во внутреннюю энергию тела и окружающей среды.