Pendul de operare - frecvența de oscilație

Parametrii proceselor oscilatorii sunt concepte fizice bine cunoscute - amplitudinea și perioada. Astfel, în conformitate cu vibrații dau seama legii periodice multiple prin repetarea procesului de schimbare a unei cantități fizice în jurul valorii sale medii sau egale cu zero. Să presupunem că această lege are un caracter sinusoidal. Deci, în cazul în care funcția F (x) a procesului este dată de tipul F (x) = K * sin (x), avem doar o astfel de funcție oscilantă, care, amintiți-vă, în sus și în jos, în sus și în jos ...

Luați în considerare graficul menționat în funcție de o, în principiu, orice valoare pe axa Y y1 notate, și se deplasează de-a lungul axei X, y2 găsi punctul următor cu o valoare de y1. Acum, în cazul în care axa X, din punctul v2, amâna interval egal cu T = (y2 - y1), obținem punctul v3 și va fi egală cu Y1 și Y2. Forma graficului dintre aceste puncte repetate exact pe toate segmentele ulterioare egal cu T. Astfel, am găsit un T parametru pentru procedeul descris prin formula F (x) = K * sin (x), care are proprietatea remarcabilă, care se schimbă în argumentul X T conduce la o modificare a funcției F (x) pe toată gama valorilor sale. Deoarece schimbări în axa X este nelimitată în timp, cu alte cuvinte, numărul de cicluri T infinit de multe, atunci avem o ciclică, adică Repet, schimbarea funcției. Ciclul de timp T se numește perioada de oscilație și se măsoară în secunde. Dar, mai acceptat în domeniu să utilizeze unitatea de măsură, care se numește frecvența de oscilație, notată f și calculează f = 1 / T, o unitate este numit Hertz (Hz). Frecvența de 1 Hz - este una oscilație pe secundă.

Suntem înconjurați de lumi „uimitor“. Fluctuațiile - sună, un curent electric în fire, mecanismul de vibrație, lumina, mareele, rotația planetelor, și ... nu le numeri printre aceste vibrații. Toate acestea au suficiente limite convenționale de frecvența lor, spun „o serie de variație.“ De exemplu, frecvența de oscilație a audibil persoană frecvențe de sunet - de la 16 Hz până la 20 kHz (1 kHz = 1000 Hz), iar domeniul de frecvențe sonore se află colocvial în domeniul 100 - 4000Hz. Un fapt bine cunoscut faptul că nu toți oamenii aud toată gama de sunete - multe deja 12-15 kHz se poate auzi. Tehnica se aplica vibrațiile ultrasonice 100, 200 kHz și mai sus. Detalii mecanisme pot fluctua într-o gamă largă de frecvențe - și partaja Hz și zeci de kHz. Dar cele mai multe au o gamă largă de unde electromagnetice - de la acțiuni și până la mai multe mii de milioane de Hz. În acest spectru la nivel mondial a undelor de lumina de teren este foarte mic, dar că acestea sunt percepute de către noastre organele de viziune. frecvență de oscilație diferită în spectrul undelor luminoase determină culoarea luminii vizibile - de la roșu la violet.

Dar să revenim la „un pătrat.“ Foarte des, este convenabil să se folosească un unități ușor modificate. O astfel de artificiu permite de a simplifica multe dintre formulele și a le face mai vizibile. Și acest lucru se datorează faptului că funcțiile de oscilație sinusoidale sugerează posibilitatea de a utiliza variabile în unități de măsurare a unghiurilor - radiani sau grade. Dar, în același timp, în calculul „fiori“ constant 2p, care, împreună cu frecvența găsite în multe expresii matematice. Apoi au decis să introducă o unitate de măsură a frecvenței modificate, și a dat numele de „frecvență de oscilație ciclică.“ Esența acestei unități este faptul că frecvența sa este determinată de numărul de oscilații în timpul 2 * secunde tt, adică 6,28 sec. Frecventa Cyclic se calculează cu formula ω = 2 * π * f. Aparținând frecvența ciclică este exprimată prin unitatea sa de măsură - radiani pe secundă.

Sistemul oscilanta are încă unele parametri ce caracterizează personalitatea ei. Ia bun pendul nostru vechi și ușor solemnă, pentru ao reduce la o stare de proces de vibrații - tic-tac, tic-tac. Pentru a face acest lucru o dată este de ajuns să-l împingă și ... lăsat în pace. Ce vom vedea? Un pendul oscilează suficient de mult timp, fără nici o aplicație suplimentară a forței, frecvența de oscilație nu se schimba, iar amplitudinea scade treptat, datorită forțelor de frecare în dispozitivele reale. Astfel de fluctuații la inițializarea după o apăsare a mișcării pendulului, sau orice alt sistem de vibrație este determinată numai de parametrii, numit proprii. Dacă presupunem că forțele în același timp de oprire sunt egale cu zero, și este foarte simplu - toate în mâinile noastre, un astfel de pendul, acesta se numește matematică, va oscila pentru totdeauna, iar perioada de oscilație poate fi calculată de la cunoscut, care a devenit deja un clasic, cu formula - C = 2 * π * √ l / g.

Din analiza este posibil să se facă o concluzie importantă: frecvența naturală a oscilației pendulului este determinată numai de parametrii interni ai sistemului - lungimea firului și mărimea accelerației gravitației Pământului.