Колебания — многократное повторение одинако­вых или почти одинаковых процессов, — сопутству­ют многим природн. процессам и явлениям, выз­ванным человеч. деят., — от простей­ших колебаний маятника до эл-магнитных колебаний распростр. световой волны. Механич. колебания — это периодич. повторяющ. движения, вращательные или воз-вратно постунательные. Это тепловые колебания атомов, биение сердца, колебания моста под нога­ми, земли от проезжающего рядом поезда. Любой процесс механич. колебаний можно свести к одному или нескольким гармонич. синусоидальн. колебаниям. Основн. параметры гармонич.колебания: амплитуда, равная макс. отклонению от положения равно­весия (м); скорость колебаний (м/с); ускорение (м/ с2); период колебаний, равный времени одного пол­ного колебания (с); частота колебаний, равная чис­лу полных колебаний за единицу времени (Гц).

Все виды техники, имеющие движущиеся узлы, транспорт — создают механич. колебания. Уве­личение быстродействия и мощности техники приве­ло к резкому повышению уровня вибрации. Вибра­ция — это малые механич. колебания, возника­ющие в упругих телах под воздействием перемен. сил. Так, электродвигатель передает на фундамент виб­рацию, вызываемую неуравновеш. ротором. Идеально уравновесить элементы механизмов прак­тически невозможно, поэтому в механизмах с вра­щающимися частями почти всегда возникает вибра­ция. Резонансная вибрация вагона возникает в ре­зультате близости частоты силы воздействия на стыках рельсов к собственной частоте вагона. Виб­рация по земле распространяется в виде упругих волн и вызывает колебания зданий и сооружений.

Вибрация машин может приводить к нарушению функционирования техники и вызвать серьезные аварии. Установлено, что вибрация является при­чиной 80% аварий в машинах, в частности, она приводит к накоплению усталостных эффектов в ме­таллах, появлению трещин. При воздействии вибрации на человека наиболее существенно то, что тело человека можно предста­вить в виде сложной динамической системы. Мно­гочисл. исследования показали, что эта динамическая система меняется в зависимости от позы человека, его состояния — расслабленности или на­пряженности — и других факторов.

Для такой сис­темы существуют опасные, резонансные частоты, и если внешние силы воздействуют на человека с частотами, близкими или равными резонансным, то резко возрастает амплитуда колебаний, как всего тела, так и отдельных его органов. Для тела человека в положении сидя резонанс наступает при частоте 4-6 Гц, для головы 20-30 Гц, для глазных яблок 60-90 Гц. При этих ча­стотах интенсивная вибрация может привести к травматизации позвоночника и костной ткани, рас­стройству зрения, у женщин вызвать преждевре­менные роды. Колебания вызывают в тканях организма пере­менные механические напряжения. Изменения на­пряжения улавливаются множеством рецепторов и трансформируются в энергию биоэлектрич. и биохимич. процессов. Информация о действу­ющей на человека вибрации воспринимается осо­бым органом чувств — вестибулярным аппаратом.

Вестибулярный аппарат располагается в височ­ной кости черепа и состоит из преддверия и полу­кружных каналов, расположенных во взаимо перпен­дикулярных плоскостях. Вестибулярн. аппарат обеспеч. анализ положений и перемещений го­ловы в пространстве, активизацию тонуса мышц и поддержание равновесия тела. В преддверии и полу­кружных каналах имеются рецепторы и эндолимфа (жидкость, заполняющая каналы и преддверие). При перемещении тела и движениях головы эндолимфа оказывает неодинаковое давление на чувствит. клетки. Поскольку полукружные каналы распола­гаются в трех взаимо перпендикулярных плоскостях, то при любом перемещении тела и головы возбужда­ются нервные клетки разных отделов вестибулярно­го аппарата. Нервн. волокна, идущие от рецепто­ров вестибулярн. аппарата, образуют вестибуляр­н. нерв, который присоединяется к слуховому нерву и направляется в головн. мозг. В соответств. участке коры головного мозга в височной доле ана­лизируются сигналы от рецепторов вестибулярного аппарата.