Võnkumine

Võnkumine ehk võnkliikumine ehk ostsillatsioon on keha, aine või välja mingi omaduse korduv pidev muutumine tasakaaluolekust ühele ja teisele poole. Võnkumisel on perioodiks aeg, mille jooksul toimub üks võnge ehk osa võnkumisest, kus ainult alguses ja lõpus on võnkuv omadus sama suuruse ja muutumise suunaga.

Harmooniline võnkumine.

Võnkumiste näited

Erinevad võnkumised on iseloomustatavad erinevate võnkuvate suuruste kaudu.

Mehaanilise võnkumise (näiteks pendli või kiige või heliseva pillikeele (heliallika) võnkumise) puhul muutub keha asend ning võnkuvaks suuruseks on keha asendit iseloomustav koordinaat (kaugus või nurk).

Elastse võnkumise puhul muutub elastse keskkonna rõhk antud punktis. See leiab aset näiteks heli levimisel õhus või vees tihenduste ja hõrendustena.

• pinge – (elektriline pinge vahelduvvooluvõrgus)

• elektri- või magnetvälja tugevus jne.

Lained

Võnkumise kulgevat liikumist nimetatakse laineks.

Võnkumise tingimused

Võnkumise toimumiseks on vajalik mitme keha või objekti ehk võnkumisvõimelise süsteemi olemasolu.

Võnkumise toimumiseks tuleb süsteemile anda esialgne energia, mis seejärel hakkab korduvalt muutuma mingit teist liiki energiaks ja uuesti tagasi algseks energiaks. Mehhaaniliste võnkumiste korral vahetuvad süsteemis potentsiaalne ja kineetiline energia.

Harmoonilised ja mitteharmoonilised võnkumised

Võnkumised jagunevad harmoonilisteks võnkumisteks ja mitteharmoonilisteks võnkumisteks.

Liigitus välismõju toimimise järgi

Välismõju toimimise järgi liigitatakse võnkumisi:

• vabavõnkumine
• sundvõnkumine
• isevõnkumine

Jõud võnkuvas süsteemis

Võnkuvas süsteemis mõjuvad mitmesugused jõud, kuid erilise tähtsusega on nii nimetatud taastav jõud, mis võnkumise põhjustabki. Peale taastava jõu mõjuvad süsteemis veel takistavad jõud, mis jagunevad kolme rühma:

• keskkonna takistusjõud, mis on võrdeline kiirusega.
• keskkonna takistusjõud, mis on võrdeline kiiruse kõrgema astmega.
• Coulomb'i hõõrdejõud.

Neist teist tuleb arvesse võtta vaid suurte kiiruste korral, ning praktilistes arvutustes kasutatakse vaid esimest ja kolmandat takistavat jõudu.

Süsteemis võivad mõjuda veel sundivad jõud, mis tavaliselt on sinusoidaalsed.

Vaata ka

• Vibratsioon
• Laine
• Võnkumise algfaas
• Võnkeperiood