Happy Chinese New Year !
1、这两种情况,都是有极限的,极限都是0;
都是震荡函数,都是阻尼震荡damped oscillation。
这种震荡有利有弊,可以人工适当控制。
2、它们的来源,用数学教师的话来说,是指数函数 e^(-x) 跟正弦函数或余弦函数的乘积。
它们的本质,用物理老师、工程老师的话来说,是阻尼运动,跟简谐振动同时发生。
3、阻尼运动 = damping,这是自然界的一个普遍规律。
自然界的任何自发的自生自灭的现象,都是阻尼现象,这就是自然对数(natural
logarithm)函数、自然指数(natural exponential)函数来源的物理根据。最典型的是
核物理学中半衰期(half-life)。
唯一不能解释的是,电子的绕核运动,既不辐射,也不衰减。
至于简谐运动(harmonic motion,oscillation,sinol 都表示简谐),就是无阻尼的
周期运动。一般工程上的振动问题(vibration),都是这两种运动的综合(damped
oscillation)。
4、在这种复合的振动中,在任何时刻,某一点的离开平衡位置的位移displacement,
确实如楼主所说的那样,一会儿偏离,一会儿趋近。整体随着时间的变化趋势是
位移越来越小,作为整体特性(characteristic)的、本征的(intrinsic)表述(discription),
我们选用的是振幅amplitude,无论是峰 peak(or crest),还是谷valley(or trough)
之处的位移的大小,都是amplidute。
5、对于amplitude 而言,它的趋势越来越小,极限为0就是指的这个意思。
在中文的微积分教科书中,有很多很多的偏颇。就极限之初而言,我们过于强调
了limitation,过于忽视了tendency,以至于学习 epsilon-delta method(我们国内
的极度夸张翻译是ε-δ语言)时,对于学生来说,难如登天。绝大多数学生学完就
忘的原因是教师不会教,自己的领会不透,教法生硬,只会虚张声势、狐假虎威。