Uendeshaji pendulum - mzunguko wa oscillation

Vigezo ya michakato oscillatory ni maalumu dhana ya kimwili - amplitude na kipindi hicho. Hivyo, chini ya mitikisiko kutambua sheria mbalimbali mara kwa mara kwa kurudia mchakato wa mabadiliko ya wingi wa kimwili karibu thamani yake mbaya au sifuri. Hebu kudhani kwamba sheria hii ina tabia sinusoidal. Hivyo, kama kazi F (x) ya mchakato anapewa na aina F (x) = K * dhambi (x), tuna tu kama kazi oscillating, ambayo, kumbuka, juu na chini, juu na chini ...

Fikiria graph ya alisema kazi ya, katika kanuni, thamani yoyote kwenye Y mhimili imeonyeshwa y1, na kusonga pamoja X mhimili, y2 kupata uhakika ya na thamani ya y1. Sasa, ikiwa X-mhimili, kutoka hatua v2, kuahirisha muda sawa na T = (y2 - y1), tunaweza kupata uhakika v3 na itakuwa sawa na y1 na y2. sura ya graph kati ya pointi hizi hasa mara kwa mara juu ya sehemu zote baadae sawa T. Hivyo tumegundua parameter T kwa ajili ya mchakato ilivyoelezwa na formula F (x) = K * dhambi (x), ambayo ina mali ya ajabu kwamba mabadiliko ndani ya hoja X T kusababisha mabadiliko katika kazi F (x) juu ya mbalimbali mzima wa maadili yake. Kwa sababu ya mabadiliko katika X-mhimili ni ukomo katika muda, kwa maneno mengine, idadi ya mizunguko T kubwa wengi, basi tuna mzunguko, yaani Narudia tena, mabadiliko ya kazi. Msafara huo T inaitwa kipindi cha oscillation na ni kipimo katika sekunde. Lakini zaidi kukubalika katika sanaa ya kutumia kipimo kitengo, ambayo inaitwa oscillation frequency, ulionyehsa f na computes f = 1 / T, kitengo inaitwa Hertz (Hz). Marudio ya 1 Hz - ni oscillation moja kwa sekunde.

Sisi ni kuzungukwa na "kubwa" dunia. Kushuka kwa thamani ya - inaonekana, sasa ya umeme katika nyaya, vibration utaratibu, mwanga, mawimbi, mzunguko wa sayari, na ... hawahesabiwi yao kati ya, vibrations hizi. Wote wana mipaka kutosha wa mzunguko yao ya kawaida, kusema "mbalimbali ya tofauti." Kwa mfano, oscillation mzunguko wa audible masafa sauti mtu - kutoka 16 Hz na 20 kHz (1 kHz = 1000 Hz), na aina ya masafa ya sauti colloquially liko katika aina mbalimbali 100-4000 Hz. ukweli maalumu kwamba si watu wote kusikia mbalimbali mzima wa sauti - wengi tayari 12-15 kHz earshot. mbinu inatumika vibrations ultrasonic 100, 200 kHz na zaidi. Maelezo taratibu pia fluctuate katika mbalimbali kubwa ya masafa - na kushiriki Hz na makumi ya kHz. Lakini wengi wana mbalimbali ya mawimbi ya umeme - kutoka hisa na hadi maelfu ya mamilioni ya Hz. Katika wigo wa kimataifa wa mawimbi ya mwanga wa ardhi ni ndogo sana, lakini hiyo zinaeleweka kwa wetu viungo wa maono. Tofauti oscillation frequency katika wigo wa mawimbi ya mwanga huamua rangi ya mwanga inayoonekana - kutoka nyekundu zambarau.

Lakini nyuma ya "moja ya mraba." mara nyingi sana, ni rahisi kutumia vitengo kidogo iliyopita. artifice vile inaruhusu kurahisisha wengi wa fomula na kuyafanya yaonekane zaidi. Na hii ni kutokana na ukweli kwamba sinusoidal oscillation kazi unaonyesha uwezekano wa kutumia vigezo katika vitengo ya kipimo cha pembe - kipenyo au digrii. Lakini kwa wakati mmoja, katika hesabu ya "creeps" mara kwa mara 2p, ambayo, pamoja na mzunguko kupatikana katika maonyesho mengi ya hisabati. Kisha aliamua kuanzisha iliyopita kitengo cha kipimo frequency, akampa jina "mzunguko oscillation frequency." kiini cha kitengo hiki ni kwamba mzunguko wake ni kuamua kwa idadi ya oscillations wakati 2 * π sekunde, yaani 6.28 sec. frequency mzunguko ni mahesabu ya formula ω = 2 * π * f. Mali na mzunguko mzunguko ni walionyesha kwa kitengo chake cha kipimo - kipenyo kwa sekunde.

mfumo oscillating ina bado baadhi ya vigezo kwamba tabia ya utu wake. Kuchukua yetu pendulum nzuri ya zamani na ngumu kidogo, ipunguze hadi hali ya mchakato vibration - Jibu-tock, Jibu-tock. Ili kufanya hivyo mara moja inatosha kuiondoa na ... kushoto peke yake. Nini sisi kuona? pendulum oscillates muda wa kutosha bila programu yoyote ya ziada ya nguvu, oscillation yake frequency haibadiliki, na amplitude itapungua hatua kwa hatua, kwa sababu ya nguvu msuguano katika vifaa halisi. kushuka kwa thamani ya hizo ilhali wa kuanzisha baada kushinikiza ya harakati pendulum, au nyingine yoyote ya mfumo vibration ni kuamua tu na vigezo, aitwaye wenyewe. Kama sisi kudhani kwamba kwa wakati mmoja kuacha majeshi ni sawa na sifuri, na ni rahisi sana - wote katika mikono wetu, kama pendulum, ni wito wa hisabati, itakuwa bembea milele, na kipindi cha oscillation inaweza kuwa mahesabu kutoka inayojulikana, ambayo tayari kuwa classic, formula - C = 2 * π * √ l / g.

Kutokana na uchambuzi inawezekana kufanya hitimisho muhimu: frequency asili ya oscillation ya pendulum ni kuamua tu na vigezo ya ndani ya mfumo - urefu thread na ukubwa wa kuongeza kasi ya mvuto wa dunia.