Ჩვენ ვსწავლობთ pendulum - oscillation სიხშირე

სიმსივნის საწინააღმდეგო პროცესების პარამეტრები კარგად არის ცნობილი ცნებები - ამპლიტუდა და პერიოდი. ასეთ შემთხვევაში, სიმსივნეები გაიგებენ, როგორც ფიზიკური რაოდენობის შეცვლის პროცესს, რომელიც განმეორებით ხორციელდება პერიოდული კანონის შესაბამისად მისი საშუალო ან ნულოვანი ღირებულებით. მოდით ვივარაუდოთ, რომ ეს კანონი აქვს სინუსოიდული ხასიათი. ასე რომ, თუ ფუნქციის ფუნქცია F (x) გამოხატულია ფორმა F (x) = K * ცოდნის (x) ფორმულით, მაშინ ჩვენ გვაქვს ასეთი რყევების ფუნქცია, რომელიც, ახსოვთ, აღზევება და ქვემოთ ...

მივიღეთ მითითებულ ფუნქციის დიაგრამაზე, პრინციპში, Y ღერძზე ნებისმიერი მნიშვნელობა, y1- ის მიხედვით, და X- ის გასწვრივ გადაადგილება, ჩვენ მიგვაჩნია შემდეგი წერტილი y2 y1- ის ტოლი. თუ ჩვენ ახლა განვახორციელეთ T = (y2 - y1) - ის ტოლი X- ის მნიშვნელობით, y2 წერტილიდან, მაშინ ჩვენ მივიღებთ წერტილს y3 და ის იქნება y1 და y2. ამ პუნქტებს შორის გრაფის ფორმა ზუსტად განმეორდება ყველა შემდგომ სეგმენტთან, რომელიც ტოლია ტოლი. ამგვარად, ჩვენ ვიპოვეთ გარკვეული პარამეტრი T ფორმულით F (x) = K * ცოდვა (x), რომელსაც აქვს შესანიშნავი ქონება: T გამოიწვიოს ცვლილება ფუნქცია F (x) მთელი ღირებულებების მთელი რიგით. ვინაიდან X- ღერძის ცვლილებები შეუზღუდავია, სხვა სიტყვებით, ციკლების რაოდენობა T არის უსასრულოდ დიდი, მაშინ ჩვენ გვაქვს ციკლური ერთი, ანუ. განმეორებითი, ფუნქციის შეცვლა. ციკლის ხანგრძლივობა T- ს უწოდებენ ოქსიდანტურ პერიოდს და იზომება წამებში. მაგრამ საინჟინროში უფრო ფართოდ გავრცელებულია გაზომვის ერთეული, რომელსაც ეწოდება სიხშირეების სიხშირე, ვთვლით f- ით და გამოითვლება f = 1 / T და მისი ერთეული ზომის ჰერცი (Hz) ჰქვია. 1 Hz სიხშირე ერთ წამში არის ერთი წამში.

ჩვენ გარშემორტყმული ვართ "wavering" მსოფლიოში. ჟანგებით არის ხმები, ელექტრული დენის ხაზები, მექანიზმების ვიბრაცია, სინათლე, ემბები და მეკობრეები, პლანეტის როტაცია და ... არ განიხილავენ ნომრებს, ამ ვიბრაციას. ყველა მათგანს აქვს ჩვეულებრივი საზღვრები მათი სიხშირეების შესახებ, ამბობენ, რომ "მათი სპექტრია რღვევა". მაგალითად, მაგალითად, ხმაურიანი სიხშირის სიხშირე 16 Hz- დან 20 kHz- ით (1 kHz = 1000 Hz) და ლაპარაკის ენის ხმაურის სიხშირე 100-4000 Hz ფარგლებშია. ეს არის ცნობილი ფაქტი, რომ ყველა ადამიანი არ ისმენს მთელი რიგი ხმები - მრავალი 12-15 kHz უკვე არსებობს ლიმიტი audibility. ტექნიკა დასაქმებულია ულტრაბგერითი ვიბრაცია 100, 200 kHz და უმაღლესი. მექანიზმების დეტალები ასევე შეიძლება მერყეობს დიდი სიხშირის დიაპაზონში - და Hz- ის ფრაქცია და ათეულობით kHz. მაგრამ ყველაზე ფართო სპექტრი აქვს ელექტრომაგნიტური რხევების - ფრაქციებისაგან და ათასობით მილიონ ჰექტარზე. ამ გლობალურ სპექტრში, სინათლის ტალღების ფართობი ძალიან მცირეა, მაგრამ ეს არის ჩვენი თვალები, რომლებიც აღიქვამენ მათ . სინათლის ტალღების სპექტრში სიმკვეთრის სხვადასხვა სიხშირე განსაზღვრავს ხილული სინათლის ფერი - წითელიდან იისფერიდან.

თუმცა, ჩვენ დავბრუნდებით "ჩვენს საკუთარ წრეებში". ძალიან ხშირად, მოსახერხებელია გამოიყენოს ზომის რამდენიმე შეცვლილი ერთეული. ასეთი ხელოვნური ხელსაწყო საშუალებას იძლევა გამარტივდეს მრავალი ფორმულები და უფრო ხილული გახადოს ისინი. ეს კი იმ ფაქტს იწვევს, რომ ოსცილატური ფუნქციების სინუსოიდული ბუნება იძლევა ცვლადების გამოყენების შესაძლებლობას კუთხის გაზომვის ერთეულში - რადიანები ან გრადუსი. მაგრამ ამავე დროს, "creeps" მუდმივი გაანგარიშებით არის 2π, რაც, სიხშირით, ბევრი მათემატიკური გამოხატულებაა. შემდეგ მათ გადაწყვიტეს სიხშირის განახლებული ერთეული გაეცათ და მას "ციკლური ციკლური სიხშირე" მიანიჭეს. ამ ერთეულის არსი ისაა, რომ სიხშირე განისაზღვრება ოქსიდანების დროს 2 * π წამში, ანუ, 6.28 წმ ციკლური სიხშირე გამოითვლება ფორმულით ω = 2 * π * f. ციკლური სიხშირის წევრობა გამოითვლება გაზომვის ერთეულით - რადიანის წამში.

Oscillatory სისტემა აქვს კიდევ რამდენიმე პარამეტრი დამახასიათებელი მისი ინდივიდუალურობა. მიიღეთ ჩვენი ძველი, კეთილი პენალტი და, ოდნავ საზეიმოდ, მოაქვს ის oscillatory პროცესის სახელმწიფო - tick-tock, tick-tock. ამის გაკეთება, საკმარისია დააყენოს ერთხელ და ... დატოვეთ მარტო. რას ვნახავთ? ძალზე დიდი ხნის მანძილზე ზურგჩანთა სიმშრალე დამატებითი ძალის გარეშე, მისი სიხშირის სიხშირე არ იცვლება და ამპლიტუდი თანდათანობით მცირდება, რეალურ მოწყობილობებში ხახუნის ძალების არსებობის გამო. ასეთი რხევების, როდესაც ინიციალიზაციისას იმპულსი შემდეგ pendulum მოძრაობის ან სხვა oscillatory სისტემა, განისაზღვრება მხოლოდ მისი პარამეტრების, უწოდებენ სათანადო. თუ ვივარაუდოთ, რომ შეჩერების ძალები ნულის ტოლია და ეს საკმაოდ მარტივია - ყველაფერი ჩვენს ხელშია, მაშინ ასეთი პენალუმი, რომელსაც ეწოდება მათემატიკურობა, სამუდამოდ აჩერებს და კარგად აანალიზებს სიმპტომების პერიოდს, ცნობილი კლასიკური ფორმულა T = 2 * Π * √ ლ / გ.

მისი ანალიზის შედეგად შეიძლება დაასკვნა მნიშვნელოვანი დასკვნა: Pendulum- ის სიხშირის ბუნებრივი სიხშირე განისაზღვრება მხოლოდ სისტემის შიდა პარამეტრებით - ძაფის სიგრძე და დედამიწის გრავიტაციული ძალის აჩქარების მასშტაბები.