Bedryf pendulum - frekwensie van ossillasie

Parameters van ossillasie prosesse is bekende fisiese begrippe - die amplitude en periode. So, onder vibrasies besef verskeie periodieke wet deur die herhaling van die proses van die verandering van 'n fisiese hoeveelheid rondom sy gemiddelde waarde of nul. Kom ons neem aan dat hierdie wet het 'n sinusvormige karakter. Dus, as die funksie f (x) van die proses beskryf word deur die tipe F (x) = K * sonde (x), ons het net so 'n ossilerende funksie, wat, onthou, op en af, op en af ...

Kyk hoe die grafiek van genoemde funksie van 'n, in beginsel, enige waarde op die Y-as aangedui y1, en wat langs die X-as, y2 vind die volgende punt met 'n waarde van y1. Nou, as die X-as, van die punt v2, stel interval gelyk aan T = (y2 - y1), kry ons die punt v3 en dit sal gelyk wees aan y1 en y2 wees. Die vorm van die grafiek tussen hierdie punte presies herhaal op alle daaropvolgende segmente gelyk T. Dus het ons 'n parameter T vir die beskryf deur die formule proses gevind F (x) = K * sonde (x), wat die merkwaardige eienskap dat veranderinge binne die argument X het T lei tot 'n verandering in die funksie f (x) oor die hele reeks van sy waardes. Omdat veranderinge in die X-as is onbeperk in die tyd, met ander woorde, die aantal siklusse T oneindig baie, dan het ons 'n sikliese, dit wil sê Ek herhaal, verandering van funksie. Siklus tyd T is die sogenaamde tydperk van ossilasie en word gemeet in sekondes. Maar meer aanvaar in die kuns om meting eenheid, wat die ossillasie frekwensie genoem word, aangedui f en bere f = 1 / T, 'n eenheid dit is Hertz (Hz) genoem gebruik. Frekwensie van 1 Hz - is een ossillasie per sekonde.

Ons is omring deur 'n verbysterende "wêreld. Skommelinge - dit klink, 'n elektriese stroom in die drade, vibrasie meganisme, die lig, die getye, die rotasie van die planete, en ... nie hulle tel onder hierdie vibrasies. Almal van hulle het genoeg konvensionele grense van hul frekwensie, sê: " 'n reeks van variasie." Byvoorbeeld, die ossillasie frekwensie van hoorbare klank frekwensies persoon - van 16 Hz tot 20 kHz (1 kHz = 1000 Hz), en die verskeidenheid van klank frekwensies lê omgangstaal in die reeks 100-4000 Hz. 'N bekende feit dat nie alle mense hoor die hele spektrum van klanke - baie reeds 12-15 kHz hoorafstand. Die tegniek van toepassing die ultrasoniese vibrasies 100, 200 kHz en hoër. Besonderhede meganismes kan ook wissel in 'n groot verskeidenheid van frekwensies - en deel Hz en tien kHz. Maar die meeste het 'n wye verskeidenheid van elektromagnetiese golwe - van aandele en tot baie duisende miljoene Hz. In hierdie globale spektrum van liggolwe van grond is baie klein, maar dat hulle waargeneem deur ons organe van visie. Verskillende ossillasie frekwensie in die spektrum van liggolwe bepaal die kleur van sigbare lig - van rooi na pers.

Maar terug na "square one." Baie dikwels, dit is gerieflik om 'n effens aangepaste eenhede gebruik. So listig toelaat om baie van die formules te vereenvoudig en maak hulle meer sigbaar. En dit is te danke aan die feit dat die sinusvormige ossillasie funksies dui op die moontlikheid om veranderlikes te gebruik in eenhede van meting van die hoeke - radiale en grade. Maar op dieselfde tyd, in die berekening van die "kruip" konstante 2p, wat saam met die frekwensie wat in baie wiskundige uitdrukkings. Toe het hulle besluit om 'n aangepaste eenheid van frekwensie meting voer, en gee dit die naam "sikliese ossillasie frekwensie." Die essensie van hierdie eenheid is dat sy frekwensie vir die aantal ossillasies bepaal tydens 2 * π sekondes, dit wil sê 6.28 sek. Sikliese frekwensie word bereken deur die formule ω = 2 * π * f. Wat deel uitmaak van die sikliese frekwensie uitgedruk deur sy eenheid van meting - radiale per sekonde.

Ossillerende stelsel het nog 'n paar parameters wat haar persoonlikheid kenmerk. Neem ons goeie ou slinger en effens plegtige, verminder dit na 'n toestand van vibrasie proses - tik-tok, tik-tok. Om een keer te doen is genoeg om dit te druk en ... alleen gelaat. Wat sal ons sien? 'N Pendulum ossilleer lank genoeg sonder enige bykomende toepassing van krag, het sy ossillasie frekwensie verander nie, en die amplitude daal geleidelik, as gevolg van wrywing magte in die werklike toestelle. So skommelinge op wanneer dit geïnisialiseer na 'n druk van die pendulum beweging, of enige ander vibrasie stelsel net bepaal word deur die parameters, genaamd eie. As ons aanvaar dat op dieselfde tyd stop kragte is gelyk aan nul, en dit is baie eenvoudig - al in ons hande, so 'n pendulum, dit is die wiskundige genoem, sal vir ewig ossilleer, en die ossillasie tydperk kan bereken word uit die bekende, wat reeds 'n klassieke geword het, die formule - C = 2 * π * √ l / g.

Van die analise is dit moontlik om 'n belangrike gevolgtrekking maak: die natuurlike frekwensie van ossillasie van die pendulum is net bepaal word deur die interne parameters van die stelsel - die draad lengte en die grootte van die versnelling van swaartekrag aarde.