В каком случае мы говорим о свободных колебаниях?

Мы говорим о свободных колебаниях, когда система, состоящая из тела и среды, может совершать колебания вокруг установившегося положения равновесия без внешнего воздействия или под действием минимального внешнего воздействия.

Для понимания этого понятия, давайте рассмотрим пример с грузиком на пружине. Представьте, что у вас есть грузик, подвешенный на пружине. Когда вы отклоняете грузик от положения равновесия и отпускаете его, он начинает колебаться вверх и вниз. Эти колебания называются свободными.

Теперь разберемся, почему такие колебания называются свободными. Они называются так, потому что система способна совершать эти колебания без внешнего воздействия или с минимальным воздействием. Пружина, на которой подвешен грузик, и сам грузик составляют естественную систему, способную проводить свободные колебания без помощи внешних сил. А вот направление и амплитуда колебаний зависят от начального отклонения грузика и его массы.

Другой пример свободных колебаний - колебания качелей на детской площадке. Если качели находятся в установившемся положении равновесия и их никто не толкает или не тормозит, они сами могут начать свободно колебаться вокруг этого положения равновесия.

В итоге, свободные колебания возникают, когда система имеет свою установившуюся позицию равновесия и способна совершать колебательные движения без воздействия внешних сил или с минимальным их воздействием. Обычно такие колебания происходят в системах, где энергия сохраняется внутри системы и переходит из одной формы в другую - например, из кинетической энергии в потенциальную энергию и обратно.