Изучаваме махалото - честотата на трептене

Параметрите на осцилаторните процеси са добре познати физически понятия - амплитуда и период. В този случай трептенията се разбират като процес на промяна на физическото количество, което се повтаря многократно в съответствие с периодичния закон близо до неговата средна или нулева стойност. Да приемем, че този закон има синусоидален характер. Така че, ако функцията F (х) на процеса се дава от вида F (х) = К * грях (х), ние имаме точно такава вибриращо функция, която, не забравяйте, нагоре и надолу, нагоре и надолу ...

Разглеждане на графиката на споменатата функция на по принцип всяка стойност на оста Y означени y1, и се движат по оста X, Y 2 намери следващата точка на стойност на Y1. Сега, ако оста Х, от гледна точка на v2, да отлагат интервал, равен на T = (y2 - y1), получаваме точка v3 и тя ще бъде равна на Y1 и Y2. Формата на графиката между тези точки точно повтарят на всички последващи сегменти равна Т. Така ние открихме параметър Т на метода, описан от формула F (х) = К * грях (х), която има забележителен собственост, която променя в рамките на аргумента X T води до промяна на функцията F (x) в целия диапазон на нейните стойности. Тъй като промените по оста X са неограничени във времето, с други думи, броят на циклите Т е безкрайно голям, след това имаме цикличен, т.е. повтарящи се, промяна на функцията. Извиква се дължината на цикъла Т период на колебание и измерване в секунди. Но в инженерството е по-често да се използва измервателната единица, която се нарича честота на трептенията, обозначена с f и се изчислява с f = 1 / T, а нейната единица мярка се нарича херц (Hz). Честота от 1 Hz е едно трептене в секунда.

Ние сме заобиколени от "колеблив" свят. Колебания - това са звуци, електрически ток в проводниците, вибрационни механизми, светлина, приливите и отливите, ротацията на планетите и хелип - не ги броим, тези вибрации. Всички те имат по-скоро условни граници на честотите си, казват "собствените си колебания". Например честотата на вибрациите на звукови честоти от 16 Hz до 20 kHz (1 kHz = 1000 Hz) и обхватът честотата на звуците разговорът се сключва в рамките на 100 - 4000 Hz. Добре известно е, че не всички хора чуват целия набор от звуци - за 12-15 kHz вече има граница на чуваемост. Техниката използва ултразвукови вибрации от 100, 200 kHz и по-високи. Детайлите на механизмите също могат да се колебаят в широк диапазон от честоти - както в Hz, така и в десетки kHz. Но най-широкият диапазон има електромагнитни трептения - от фракции до много хиляди милиони Hz. В този глобален спектър площта на светлинните вълни е много малка, но те се възприемат от нашите органи на зрението. Различната честота на колебанията в спектъра на светлинните вълни определя цвета на видимата светлина - от червено до виолетово.

Ще се върнем обаче в "нашите собствени кръгове". Много често е удобно да се използват няколко модифицирани мерни единици. Такова изкуствено устройство позволява да се опростят много формули и да се направят по-видими. И това се дължи на факта, че синусоидалната природа на осцилаторните функции възприема възможността за използване на променливи в единици за измерване на ъгли - радиани или градуси. Но в същото време "пълзи в" постоянно "2pi", което заедно с честотата присъства в много математически изрази. След това решиха да въведат модифицирана честотна единица и да я нарекат "циклична честота на трептенията". Същността на това устройство е, че за него честотата се определя от броя на колебанията във времето 2 * пи-секунди, т.е. 6.28 сек. Цикличната честота се изчислява по формулата омега- = 2 * pi- * f. Членството в цикличната честота се изразява в единицата си на измерване - радан в секунда.

Осцилаторната система има още някои параметри, характеризиращи нейната индивидуалност. Участвайте в нашето доброто старо махало и леко тържествен, да се сведе до състояние на процеса на вибрации - тиктакане на голям часовник, тиктакане на голям часовник. За да направите това, достатъчно е да го натиснете веднъж и да го оставите сам. Какво ще видим? Махалото се колебае достатъчно дълго, без никакво допълнително прилагане на сила, неговата честота на трептене не се променя, и амплитудата намалява постепенно, поради триенето в реалните устройства. Тези колебания когато инициализиране след натискане на движението на махалото, или всяка друга система вибрации се определя само от параметрите, наречени собствени. Ако приемем, че в същото време спират сили са равни на нула, и то е много просто - всичко това в ръцете ни, като махало, той се нарича математическата, ще се люшка завинаги, както и периода на трептене може да се изчисляват от познатото, който вече се е превърнал в класика, формулата - C = 2 * pi- * radic-1 / g.

От своя анализ може да се направи важно заключение: естествената честота на колебанията на махалото се определя само от вътрешните параметри на системата - дължината на спиралата и величината на ускорението на гравитационната сила.