A-level 物理學（進階物理學）/阻尼
以前，我們對簡諧運動的數學模型假設簡單諧振子的儲能是恆定的。在現實中，阻力會減慢振盪器，將其能量傳遞到周圍環境。擺錘會因移動空氣而損失能量。除此之外，彈簧上的質量運動會導致彈簧發熱，從而“損失”能量。這個過程被稱為阻尼。
阻尼的主要作用是減少振盪的振幅，而不是改變其頻率。因此，正常阻尼振盪的振幅圖可能如下所示
當一個系統被設計成在最短時間內將振盪器返回其平衡位置時，就會發生臨界阻尼。臨界阻尼的振盪器在被阻尼後會停止振盪，並返回其平衡位置，然後停止運動。一個例子是門關器。通常，門會來回擺動，由鉸鏈的摩擦和空氣阻力進行阻尼。門關器迫使門停止擺動，並立即關閉。關閉時，門處於其平衡位置。
1. 畫一個臨界阻尼振盪的位移圖。
2. 你將如何對一個振盪的擺錘進行臨界阻尼？
3. 你將如何僅使用一個加重的聚苯乙烯泡沫塑膠塊來阻尼一個振盪的擺錘？
4. 在阻尼開始之前和之後，這種振盪的位移圖將是什麼樣的？
5. 上面的圖是一個指數阻尼振盪。如果無阻尼振盪的位移由 sin ωt 給出，那麼阻尼振盪的近似方程是什麼，用一個常數 k 表示振盪的阻尼程度？