4 Úvod do mechanického kmitání

6 

Ilustrace – několik realizací kmitání: 
 
 

kapalina v U trubici

list na hladině

voda v rybníku

obr. 7 

 
 
Co je pro kmitání charakteristické? 

(1) 

Existuje „rovnovážná poloha“; v nepříliš vzdáleném prostoru kolem ní se těleso pohybuje. 

V rovnovážné poloze se těleso nachází, když nekmitá. 

(2) 

Na kmitající těleso působí nějaká síla, která stále směřuje do rovnovážné polohy. 

Jakákoliv mechanická soustava, která kmitá, se často nazývá oscilátor.  

Kmitání může být zcela obecné (větev kmitající ve větru) nebo periodické. 

Pokud  je  kmitání  pravidelné  (periodické),  prochází  kmitající  těleso  stejnou  polohou 

a stejným směrem vždy po uplynutí určité doby. Tuto dobu nazýváme perioda T. Musí ovšem 
touto polohou procházet opravdu stejným směrem  jako na začátku kmitu. Ve stejné poloze je 
totiž  těleso  i v polovině  kmitu,  v tomto  případě  však  prochází  polohou  opačným  směrem 
(dobře je to vidět na obr. 8b). 

Na  obr.  8a  vidíme  grafické  znázornění  obecného  kmitavého  pohybu,  na  obr.  8b  graf 

periodického kmitání. 

7 

y

t

y

t

T

obr. 8 

Počet kmitů za jednu sekundu vyjadřuje veličina kmitočet neboli frekvence f.  

Mezi veličinami T a f platí vztah 

T

f

1

  . 

Jednotka frekvence se nazývá hertz, [f] = s-1 = Hz. 

a) 
 

b) 

8 

2.2 Lineární oscilátor  

Hlavní  znaky  kmitavého  pohybu  budeme  studovat  u oscilátoru sestávajícího  z pružiny 

a vozíku. Vozík je připevněn k pružině a stojí, nebo se pohybuje, po vodorovné rovině. Vozík 
jsme  zvolili  proto,  že  díky  kolečkům  je  tření  mnohem  menší,  než  kdybychom  k pružině 
připevnili bednu, a budeme tedy toto tření zanedbávat.