Услови за појава на слободни флуктуации - Хипермаркет на знаење. Осцилации: механички и електромагнетни. Слободни и присилни вибрации. Карактеристики Услови за постоење на механички вибрации
Предавање. 1. Осцилации. Облик на вибрации. Видови вибрации. Класификација. Карактеристики на осцилаторниот процес. Услови за појава на механички вибрации. Хармонични вибрации.
Осцилации- процес на промена на состојбите на системот околу точката на рамнотежа што се повторува до еден или друг степен со текот на времето. Осцилаторните процеси се широко распространети по природа и технологија, на пример, замавнување на нишалото на часовникот, наизменична електрична струја итн. Физичката природа на осцилациите може да биде различна, затоа, се разликуваат механички, електромагнетни и сл процесите се опишани со исти карактеристики и исти равенки. Ова подразбира целисходност на унифициран пристап кон проучувањето на осцилациите од различни физички природи.
Форма на вибрацииможе да бидат различни.
Осцилациите се нарекуваат периодични ако вредностите на физичките величини што се менуваат за време на процесот на осцилација се повторуваат во редовни интервали (сл. 1). (Во спротивно осцилациите се нарекуваат апериодични). Идентификуван е важен посебен случај на хармониски осцилации (сл. 1).
Осцилациите што се приближуваат до хармониците се нарекуваат квази-хармонични.
Сл.1. Видови вибрации
Осцилациите од различна физичка природа имаат многу заеднички обрасци и се тесно поврзани со брановите. Проучувањето на овие обрасци се спроведува со генерализирана теорија на осцилации и бранови. Фундаменталната разлика од брановите: за време на осцилациите нема пренос на енергија, ова се локални, „локални“ енергетски трансформации.
Видови двоумење. Осцилациите варираатЈас сум по природа:
механички(движење, звук, вибрации),
електромагнетни(на пример, вибрации во осцилаторно коло, резонатор на празнина , флуктуации во јачината на електричните и магнетните полиња во радио брановите, видливите светлосни бранови и сите други електромагнетни бранови),
електромеханички(вибрации на телефонската мембрана, пиезокварц или магнетостриктивен ултразвучен емитер) ;
хемиски(флуктуации во концентрацијата на супстанциите што реагираат при таканаречени периодични хемиски реакции);
термодинамички(на пример, таканаречениот пламен за пеење итн. термичкисамоосцилации пронајдени во акустиката, како и во некои типови на млазни мотори);
осцилаторни процеси во вселената(од голем интерес во астрофизиката се флуктуациите на сјајот на ѕвездите на Цефеидите (пулсирачки променливи суперџинови ѕвезди кои ја менуваат светлината со амплитуда од 0,5 до 2 магнитуди и период од 1 до 50 дена);
Така, осцилациите покриваат огромна област на физички феномени и технички процеси.
Класификација на вибрациите според природата на интеракцијата со околината :
бесплатно (или сопствено)- ова се осцилации во систем под влијание на внатрешни сили, откако системот ќе се извади од рамнотежа (во реални услови, слободните осцилации се скоро секогаш пригушени).
На пример, вибрации на товар на пружина, нишало, мост, брод на бран, врвка; флуктуации на плазмата, густината и воздушниот притисок при ширење на еластичните (акустични) бранови во неа.
За слободните осцилации да бидат хармонични, неопходно е осцилаторниот систем да биде линеарен (опишан со линеарни равенки на движење), а во него да нема дисипација на енергија (второто предизвикува слабеење).
принудени- осцилации кои се случуваат во системот под влијание на надворешно периодично влијание. За време на принудните осцилации, може да се појави феномен на резонанца: нагло зголемување на амплитудата на осцилациите кога природната фреквенција на осцилаторот се совпаѓа со фреквенцијата на надворешното влијание.
самоосцилации- осцилации во кои системот има резерва на потенцијална енергија која се троши на осцилации (пример за таков систем е механички часовник). Карактеристична разлика помеѓу самоосцилациите и слободните осцилации е тоа што нивната амплитуда е одредена од својствата на самиот систем, а не од почетните услови.
параметарски- осцилации кои настануваат кога некој параметар на осцилаторниот систем се менува како резултат на надворешно влијание,
случајно- осцилации во кои надворешното или параметарското оптоварување е случаен процес,
поврзани вибрации- бесплатни вибрации меѓусебно поврзани системи, кој се состои од интерактивни единечни осцилаторни системи. Поврзани флуктуацииимаат комплексен изглед поради фактот што вибрациите во еден систем влијаат на вибрациите во друг преку спојување (општо дисипативно и нелинеарно)
осцилации во структури со распределени параметри(долги редови, резонатори),
флуктуација, кои се јавуваат како резултат на термичкото движење на материјата.
Услови за појава на осцилации.
1. За да дојде до осцилација во еден систем, потребно е да се отстрани од неговата рамнотежна положба. На пример, за нишалото, давајќи му кинетичка (удар, туркање) или потенцијална (отклонување на телото) енергија.
2. Кога телото се отстранува од стабилна рамнотежна положба, се појавува резултантна сила насочена кон положбата на рамнотежа.
Од енергетска гледна точка, тоа значи дека се јавуваат услови за постојана транзиција (кинетичка енергија во потенцијална енергија, енергија на електричното поле во енергија на магнетно поле и обратно.
3. Загубите на енергија на системот поради преминот кон други видови енергија (често топлинска енергија) се мали.
Карактеристики на осцилаторниот процес.
Слика 1 покажува график на периодични промени во функцијата F(x), која се карактеризира со следните параметри:
Амплитуда - максималното отстапување на флуктуирачка количина од некоја просечна вредност за системот.
Период - најкраткиот временски период низ кој се повторуваат сите показатели за состојбата на системот(системот прави една целосна осцилација), Т(в).
„Физичко и математичко нишало“ - Вообичаено е да се разликува: Презентација на тема: „Нишало“. Математичко нишало. Во изведба на Татјана Јунченко. Математичко нишало физичко нишало. Нишало.
„Звучна резонанца“ - Истото се случува со две подеднакво наместени жици. Со поминување на лакот по едната врвка, ќе предизвикаме вибрации на другата. Откако ќе ја поставите едната камертон на вибрации, ќе забележите дека другата камертон ќе звучи сама по себе. Концепт. Подготви: Великаја Јулија Проверено: Сергеева Елена Евгениевна Општинска образовна установа „СОУ бр.36“ 2011 г.
„Осцилирачко движење“ - Екстремна лева позиција. Замавнувајте. Примери на осцилаторни движења. Услови за појава на осцилации. Поместување на амплитудата. V=max a=0 m/s?. Игла за машина за шиење. Осцилаторно движење. Позиција на рамнотежа. Гранки од дрвја. V=0 m/s a=max. Крајно десна позиција. Автомобилски пружини. Нишало на часовникот. Карактеристика на осцилаторно движење.
„Лекција за механички вибрации“ - Видови нишала. Кон позиција на рамнотежа. Бесплатни вибрации. Г. Клин, Московски регион 2012. Пример: нишало. Видови осцилаторни системи 3. Главното својство на осцилаторните системи 4. Слободните вибрации. Презентација за лекција по физика. Заврши: наставник по физика Људмила Антоневна Демашова. 6. Осцилаторен систем е систем од тела способни да вршат осцилаторни движења.
„Нишало се ниша“ - косинус. „Светот во кој живееме е изненадувачки склон кон флуктуации“ Р. Бишоп. Видови вибрации. Основни карактеристики на осцилаторниот процес (движење). Тестови со математички и пролетни нишало. 7. Тежината што е суспендирана на пружина била извадена од својата рамнотежна положба и ослободена. Мерна единица (секунда с).
„Физика на механички вибрации“ - Ајде да зборуваме за вибрациите... Параметри на механичките вибрации. Го покажува максималното поместување на телото од положбата на рамнотежа. Осцилаторни системи. „Во замокот имаше весела топка, музичарите пееја. Период. Видео задача. Бажина Г.Г. – наставник по физика во Општинската образовна установа „ГИМНАЗИЈА бр. 11“ во Краснојарск. Ветрето во градината ја потресе светлосната лулашка“ Константин Балмонт.
Во темата има вкупно 14 презентации
2. Момент на инерција и негова пресметка
Според дефиницијата, моментот на инерција на телото во однос на оската е еднаков на збирот на производите од масите на честичките по квадратите на нивните растојанија до оската на ротација или
Сепак, оваа формула не е погодна за пресметување на моментот на инерција; бидејќи масата на цврстото тело се распределува непрекинато, збирот треба да се замени со интеграл. Според тоа, за да се пресмета моментот на инерција, телото се дели на бесконечно мали волумени dV со маса dm=dV. Потоа
каде R е растојанието на елементот dV од оската на ротација.
Ако е познат моментот на инерција I C за оската што минува низ центарот на масата, тогаш лесно може да се пресмета моментот на инерција за која било паралелна оска O што минува на растојание d од центарот на масата или
I O =I C +md 2,
Овој сооднос се нарекува Штајнерова теорема: моментот на инерција на тело во однос на произволна оска е еднаков на збирот на моментот на инерција во однос на оската паралелна со неа и која минува низ центарот на масата и производот на масата на телото за квадратот на растојанието меѓу оските.
3. Кинетичка енергија на ротација
Кинетичка енергија на круто тело што ротира околу фиксна оска
Диференцирајќи ја формулата во однос на времето, го добиваме законот за промена на кинетичката енергија на круто тело што ротира околу фиксна оска:
–
брзината на промена на кинетичката енергија на ротационото движење е еднаква на моќноста на моментот на сила.
dK ротација =M Z Z dt=M Z d K K 2 -K 1 =
тие. промената на кинетичката енергија на ротација е еднаква на работата што ја врши вртежниот момент.
4. Рамно движење
Движењето на круто тело во кое центарот на маса се движи во фиксна рамнина, а оската на неговата ротација што минува низ центарот на масата останува нормално на оваа рамнина се вика рамно движење. Ова движење може да се сведе на комбинација на преводно движење и ротација наоколу фиксна (фиксна) оска, бидејќи во C-системот оската на ротација всушност останува неподвижна. Затоа, рамнинското движење е опишано со поедноставен систем од две равенки на движење:
Кинетичката енергија на тело кое врши рамнинско движење ќе биде:
и, конечно
,
бидејќи во овој случај i " е брзината на вртење на i-тата точка околу фиксна оска.
Осцилации
1. Хармоничен осцилатор
ОсцилацииВо принцип, движењата кои се повторуваат со текот на времето се нарекуваат.
Ако овие повторувања следат во редовни интервали, т.е. x(t+T)=x(t), тогаш се повикуваат осцилациите периодични. Системот што прави
вибрациите се нарекуваат осцилатор. Осцилациите што ги прави еден систем, оставен сам на себе, се нарекуваат природни, а зачестеноста на осцилациите во овој случај е природна фреквенција.
Хармонични вибрациивибрациите кои настануваат според законот грев или кос се нарекуваат. На пример,
x(t)=A cos(t+ 0),
каде што x(t) е поместување на честичката од положбата на рамнотежа, A е максимумот
офсет или амплитуда, t+ 0 -- фазаосцилации, 0 -- почетна фаза (на t=0), 
-- циклична фреквенција, е едноставно фреквенцијата на осцилации.
Систем кој врши хармонски осцилации се нарекува хармоничен осцилатор. Важно е амплитудата и фреквенцијата на хармониските осцилации да бидат константни и независни една од друга.
Услови за појава на хармониски осцилации: на честичка (или систем на честички) мора да се делува со сила или момент на сила пропорционална на поместувањето на честичката од рамнотежна положба и
обидувајќи се да го врати во позиција на рамнотежа. Таква сила (или момент на сила)
повикани квази-еластичен; има форма , каде што k се нарекува квази-ригидност.
Особено, тоа може да биде едноставно еластична сила која вибрира нишало на пружина што осцилира долж оската x. Равенката на движење на такво нишало има форма:
или 
,
каде што се воведува ознаката.
Со директна замена лесно е да се потврди тоа со решавање на равенката
е функција
x=A cos( 0 t+ 0),
каде A и 0 -- константи, за да одредите кои треба да наведете две почетни услови: положба x(0)=x 0 на честичката и нејзината брзина v x (0)=v 0 во почетниот (нулта) момент на времето.
Оваа равенка е динамичка равенка на која било
хармонични вибрации со природна фреквенција 0. За тежината на
период на осцилација на пролетно нишало
.
2. Физички и математички нишала
Физичко нишало- е секое физичко тело што врши
осцилации околу оската што не минува низ центарот на масата во полето на гравитација.
За природните осцилации на системот да бидат хармонични, потребно е амплитудата на овие осцилации да биде мала. Патем, истото важи и за пружината: F контрола = -kx само за мали деформации на пружината x.
Периодот на осцилација се одредува со формулата:
.
Забележете дека квази-еластичниот момент овде е моментот на гравитација
M i = - mgd , пропорционално на аголното отстапување .
Посебен случај на физичко нишало е математичко нишало-- точка маса виси на бестежинска нерастегнувачка нишка со должина l. Период мали флуктуацииматематичко нишало
3. Придушени хармониски осцилации
Во реална ситуација, силите на дисипација (вискозно триење, отпорност на животната средина) секогаш делуваат на осцилаторот од околината.
, кои го забавуваат движењето. Тогаш равенката на движење ја добива формата:
.
Означувајќи и , ја добиваме динамичката равенка на природни амортизирани хармонски осцилации:
.
Како и кај непридушените осцилации, ова е општата форма на равенката.
Ако средниот отпор не е превисок
Функција 
претставува експоненцијално опаѓачка амплитуда на осцилациите. Ова намалување на амплитудата се нарекува релаксација(слабеење) на вибрациите, а се нарекува коефициент на слабеењедвоумење.
Време за време на кое амплитудата на осцилациите се намалува за e=2,71828 пати,
повикани време за релаксација.
Покрај коефициентот на слабеење, се воведува уште една карактеристика,
повикани логаритамско намалување на амортизацијата-- природно е
логаритам на односот на амплитудите (или поместувањата) во одреден период:
.
Фреквенција на природни пригушени осцилации
зависи не само од големината на квази-еластичната сила и телесната маса, туку и од
отпорност на животната средина.
4. Додавање на хармониски вибрации
Да разгледаме два случаи на такво додавање.
а) Осцилаторот учествува во два меѓусебно нормалнофлуктуации.
Во овој случај, две квази-еластични сили дејствуваат долж оските x и y. Потоа
За да се најде траекторијата на осцилаторот, времето t треба да се исклучи од овие равенки.
Најлесен начин да го направите ова е ако повеќекратни фреквенции:
Каде што n и m се цели броеви.
Во овој случај, траекторијата на осцилаторот ќе биде одредена затворенаповикана крива Лисажус фигура.
Пример: фреквенциите на осцилација во x и y се исти ( 1 = 2 =), а разликата во фазите на осцилација 
(за едноставност да ставиме 1 =0).
.
Од тука наоѓаме: 
-- фигурата Лисаџус ќе биде елипса.
б) Осцилаторот осцилира една насока.
Нека има две такви осцилации засега; Потоа
каде и 
-- фази на осцилација.
Многу е незгодно да се додаваат вибрации аналитички, особено кога тие
не два, туку неколку; затоа обично се користи геометриски метод на векторски дијаграм.
5. Принудени вибрации
Принудени вибрациисе јавуваат кога делуваат на осцилаторот
надворешна периодична сила што се менува според хармоничен закон
со фреквенција лок: 
.
Динамичка равенка на принудни осцилации:
За стабилна состојба осцилацијарешението на равенката е хармониската функција:
каде A е амплитудата на принудните осцилации, а е фазното заостанување
од присилна сила.
Амплитуда на принудни осцилации во стабилна состојба:
Фазно заостанување на присилните осцилации во стабилна состојба од надворешни
движечка сила:
.
\hs Значи: се јавуваат присилни осцилации во стабилна состојба
со константна, временски независна амплитуда, т.е. не избледи
и покрај отпорот на околината. Ова се објаснува со фактот дека работата
доаѓа до надворешна сила
зголемување на механичката енергија на осцилаторот и целосно компензира
неговото намалување, кое се јавува поради дејството на силата на дисипативна отпорност
6. Резонанца
Како што може да се види од формулата, амплитудата на принудните осцилации
А ext зависи од фреквенцијата на надворешната движечка сила ext. Графикот на оваа врска се нарекува крива на резонанцаили амплитудно-фреквентниот одговор на осцилаторот.
Се нарекува вредноста на фреквенцијата на надворешната сила при која амплитудата на осцилациите станува максимална резонантна фреквенција рез, и нагло зголемување на амплитудата при во = рез -- резонанца.
Условот на резонанца ќе биде условот на екстремот на функцијата A( ext):
.
Резонантната фреквенција на осцилаторот се определува со изразот:
.
Во овој случај, резонантната вредност на амплитудата на принудните осцилации
Количината што го карактеризира резонантниот одговор на системот се нарекува фактор на квалитетосцилатор.
Напротив, со доволно голем отпор 
нема да се забележи резонанца.
Основи на специјалната теорија на релативноста.молекуларна
>> Услови за појава на слободни осцилации
§ 19 УСЛОВИ ЗА ПОЈАВА НА БЕСПЛАТНИ ВИБРАЦИИ
Дозволете ни да откриеме какви својства мора да има системот за да се појават слободни осцилации во него. Најпогодно е прво да се разгледаат вибрациите на топката нанижана на мазна хоризонтална прачка под дејство на еластичната сила на пружината 1.
Ако ја поместите топката малку од положбата на рамнотежа (сл. 3.3, а) надесно, тогаш должината на пружината ќе се зголеми за (сл. 3.3, б), а еластичната сила од пружината ќе почне да делува на топката. Оваа сила, според законот на Хук, е пропорционална на деформацијата на пружината и насоката на пената налево. Ако ја ослободите топката, тогаш под дејство на еластична сила таа ќе почне да се движи со забрзување налево, зголемувајќи ја брзината. Во овој случај, силата на еластичноста ќе се намали како што се намалува деформацијата на пружината. Во моментот кога топката ќе достигне рамнотежна положба, еластичната сила на пружината станува еднаква на нула. Следствено, според вториот закон на Њутн, забрзувањето на топката исто така ќе стане нула.
Во овој момент, брзината на топката ќе ја достигне својата максимална вредност. Без запирање во положбата на рамнотежа, ќе продолжи да се движи налево по инерција. Пролетта е компресирана. Како резултат на тоа, се појавува еластична сила, насочена надесно и го инхибира движењето на топката (сл. 3.3, в). Оваа сила, а со тоа и забрзувањето насочено надесно, се зголемува во големина правопропорционално со модулот на поместувањето x на топката во однос на положбата на рамнотежа.
1 Анализата на вибрациите на топката што е суспендирана на вертикална пружина е нешто покомплицирана. Во овој случај, променливата еластична сила на пружината и постојаната сила на гравитација дејствуваат истовремено. Но, природата на осцилациите во двата случаи е сосема иста.
Брзината ќе се намали додека во крајната лева положба на топката не стане нула. По ова, топката ќе почне да забрзува надесно. Со намалување на модулот на поместување x сила F контроласе намалува во апсолутна вредност и во положбата на рамнотежа повторно станува нула. Но, во овој момент топката веќе стекна брзина и, според тоа, по инерција продолжува да се движи надесно. Ова движење доведува до истегнување на пружината и појава на сила насочена налево. Движењето на топката се успорува додека целосно не застане во екстремната десна положба, по што целиот процес се повторува одново.
Ако немаше триење, движењето на топката никогаш нема да престане. Сепак, триењето и отпорот на воздухот го спречуваат движењето на топката. Насоката на силата на отпорот и кога топката се движи надесно и кога се движи налево е секогаш спротивна на насоката на брзината. Обемот на неговите осцилации постепено ќе се намалува додека движењето не престане. Со мало триење, амортизацијата станува забележлива само откако топката многу ќе осцилира. Ако го набљудувате движењето на топката во не многу голем временски интервал, тогаш амортизацијата на осцилациите може да се занемари. Во овој случај, ефектот на силата на отпорот врз напонот може да се игнорира.
Ако отпорната сила е голема, тогаш нејзиното дејство не може да се занемари дури и во кратки временски интервали.
Ставете топка на пружина во чаша со вискозна течност, на пример глицерин (сл. 3.4). Ако вкочанетоста на пружината е мала, тогаш топката отстранета од нејзината рамнотежна положба воопшто нема да осцилира. Под дејство на еластична сила, тој едноставно ќе се врати во својата рамнотежна положба (испрекината линија на Слика 3.4). Поради дејството на силата на влечење, неговата брзина во положбата на рамнотежа практично ќе биде нула.
За да се појават слободни осцилации во еден систем, треба да се исполнат два услови. Прво, при движење на тело од рамнотежна положба, мора да се појави сила во системот насочена кон положбата на рамнотежа и, според тоа, да има тенденција да го врати телото во положба на рамнотежа. Токму вака делува пружината во системот што го разгледавме (види Сл. 3.3): кога топката се движи и налево и надесно, силата на еластичноста е насочена кон положбата на рамнотежа. Второ, триењето во системот треба да биде доста ниско. Во спротивно, вибрациите брзо ќе изумрат. Непридушените осцилации се можни само во отсуство на триење.
1. Какви вибрации се нарекуваат бесплатни!
2. Под кои услови се случуваат слободни осцилации во системот?
3. Кои осцилации се нарекуваат принудени! Наведете примери на принудни осцилации.
Една од најинтересните теми во физиката се осцилациите. Изучувањето на механиката е тесно поврзано со нив, со тоа како телата се однесуваат кога се под влијание на одредени сили. Така, кога ги проучуваме осцилациите, можеме да набљудуваме нишала, да ја видиме зависноста на амплитудата на осцилацијата од должината на конецот на кој виси телото, од вкочанетоста на пружината и тежината на товарот. И покрај неговата очигледна едноставност, оваа тема не е толку лесна за секого како што би сакале. Затоа, решивме да ги собереме најпознатите информации за вибрациите, нивните видови и својства и да составиме за вас кратко резиме на оваа тема. Можеби ќе ви биде корисно.
Дефиниција на концептот
Пред да зборуваме за концепти како што се механички, електромагнетни, слободни, принудени вибрации, нивната природа, карактеристики и типови, услови на настанување, неопходно е да се дефинира овој концепт. Така, во физиката, осцилацијата е постојано повторувачки процес на промена на состојбата околу една точка во просторот. Наједноставниот пример е нишалото. Секој пат кога ќе осцилира, отстапува од одредена вертикална точка, прво во една, а потоа во друга насока. Теоријата на осцилации и бранови го проучува феноменот.
Причини и услови за појава
Како и секој друг феномен, осцилации се случуваат само ако се исполнети одредени услови. Механичките присилни вибрации, како и слободните, се појавуваат кога се исполнети следниве услови:
1. Присуство на сила која го отстранува телото од состојба на стабилна рамнотежа. На пример, притискање на математичко нишало, при што започнува движењето.
2. Присуство на минимална сила на триење во системот. Како што знаете, триењето забавува одредени физички процеси. Колку е поголема силата на триење, толку е помала веројатноста за појава на вибрации.
3. Една од силите мора да зависи од координатите. Односно, телото ја менува својата позиција во одреден координатен систем во однос на одредена точка.
Видови вибрации
Откако разбравме што е осцилација, ајде да ја анализираме нивната класификација. Постојат две најпознати класификации - по физичка природа и според природата на интеракцијата со околината. Така, според првиот критериум, се разликуваат механичките и електромагнетните вибрации, а според вториот, слободните и принудните вибрации. Има и самоосцилации и пригушени осцилации. Но, ние ќе зборуваме само за првите четири типа. Ајде внимателно да го разгледаме секој од нив, да ги дознаеме нивните карактеристики, а исто така да дадеме многу краток опис на нивните главни карактеристики.
Механички
Со механички вибрации започнува изучувањето на вибрациите на училишниот курс по физика. Студентите го започнуваат своето запознавање со нив во таква гранка на физиката како механика. Забележете дека овие физички процеси се случуваат во околината и можеме да ги набљудуваме со голо око. Со такви осцилации, телото постојано го прави истото движење, поминувајќи одредена положба во просторот. Примери за такви осцилации се истите нишала, вибрации на камертон или жици од гитара, движење на лисја и гранки на дрво, нишалка.
Електромагнетна
Откако концептот на механички вибрации е цврсто сфатен, започнува проучувањето на електромагнетните вибрации, кои се покомплексни по структура, бидејќи овој тип се јавува во различни електрични кола. Во текот на овој процес се забележуваат осцилации во електричните и магнетните полиња. И покрај фактот дека електромагнетните осцилации имаат малку поинаква природа на настанување, законите за нив се исти како и за механичките. Со електромагнетни осцилации не може да се промени само јачината на електромагнетното поле, туку и карактеристиките како што се јачината на полнењето и струјата. Исто така, важно е да се забележи дека постојат слободни и принудени електромагнетни осцилации.
Бесплатни вибрации
Овој тип на осцилација се јавува под влијание на внатрешните сили кога системот е отстранет од состојба на стабилна рамнотежа или мирување. Слободните осцилации се секогаш пригушени, што значи дека нивната амплитуда и фреквенција се намалуваат со текот на времето. Еклатантен пример за овој тип на замав е движењето на товарот што е суспендиран на конец и се осцилира од едната до другата страна; оптоварување прицврстено на пружина, или паѓа под влијание на гравитацијата или се крева под дејство на пружината. Патем, токму на ваквите осцилации се обрнува внимание при изучувањето на физиката. И повеќето од проблемите се посветени на бесплатни вибрации, а не на принудни.
Принудени
И покрај фактот што овој вид на процес не е толку детално проучуван од страна на учениците, тоа се принудени осцилации кои најчесто се среќаваат во природата. Прилично впечатлив пример за овој физички феномен може да биде движењето на гранките на дрвјата во ветровито време. Ваквите флуктуации секогаш се случуваат под влијание на надворешни фактори и сили и тие се појавуваат во секој момент.
Карактеристики на осцилации
Како и секој друг процес, осцилациите имаат свои карактеристики. Постојат шест главни параметри на осцилаторниот процес: амплитуда, период, фреквенција, фаза, поместување и циклична фреквенција. Секако, секој од нив има свои ознаки, како и мерни единици. Ајде да ги погледнеме малку подетално, фокусирајќи се на краток опис. Во исто време, ние нема да ги опишеме формулите што се користат за пресметување на оваа или онаа вредност, за да не се збуни читателот.
Пристрасност
Првиот од нив е поместување. Оваа карактеристика го покажува отстапувањето на телото од точката на рамнотежа во даден момент во времето. Се мери во метри (m), општо прифатената ознака е x.
Амплитуда на осцилација
Оваа вредност укажува на најголемото поместување на телото од точката на рамнотежа. Во присуство на непридушена осцилација, тоа е константна вредност. Се мери во метри, општо прифатената ознака е x m.
Период на осцилација
Друга количина што укажува на времето потребно за да се заврши една целосна осцилација. Општо прифатената ознака е Т, мерена во секунди (и).
Фреквенција
Последната карактеристика за која ќе зборуваме е фреквенцијата на осцилации. Оваа вредност го означува бројот на осцилации во одреден временски период. Се мери во херци (Hz) и се означува како ν.
Видови нишала
Значи, ги анализиравме принудните осцилации, зборувавме за слободните осцилации, што значи дека треба да ги споменеме и видовите нишала што се користат за создавање и проучување на слободни осцилации (во училишните средини). Овде може да се разликуваат два вида - математички и хармонски (пролет). Првиот е одредено тело суспендирано од нерастеглива нишка, чија големина е еднаква на l (главната значајна количина). Вториот е тежина прикачена на пружина. Овде е важно да се знае масата на товарот (m) и вкочанетоста на пружината (k).
заклучоци
Значи, сфативме дека има механички и електромагнетни вибрации, им дадовме краток опис, ги опишавме причините и условите за појава на овие видови вибрации. Рековме неколку зборови за главните карактеристики на овие физички феномени. Сфативме и дека има присилни и бесплатни вибрации. Утврдивме како тие се разликуваат едни од други. Покрај тоа, кажавме неколку зборови за нишалата што се користат во проучувањето на механичките вибрации. Се надеваме дека оваа информација беше корисна за вас.