Toimivat heiluri - värähtelytaajuutta

Parametrit värähtelevän prosessit ovat hyvin tunnettuja fyysinen käsitteitä - amplitudin ja ajan. Siten, värähtelyn alaisena toteuttaa useita määräajoin lain prosessia toistamalla muuttaa fysikaalisen suureen ympäri sen keskiarvon tai nolla. Oletetaan, että tämä laki on sinimuotoinen luonnetta. Joten, jos funktio f (x) prosessin saadaan tyyppi F (x) = K * sin (x), meillä on juuri tällainen värähtelevä toiminto, joka muistaa, ylös ja alas, ylös ja alas ...

Harkita kuvaaja mainittu toiminto on, että periaatteessa kaikki arvo Y-akselilla merkitty y1, ja liikkuvat pitkin X-akselia, y2 löytää seuraava piste, jonka arvo on y1. Nyt, jos X-akselin, pisteestä v2, lykätä väli vastaa T = (y2 - y1), saamme pisteen v3 ja se on yhtä suuri kuin Y1 ja Y2. Muoto kuvaajan näiden pisteiden välisen täsmälleen toistettiin kaikki myöhemmät segmentit yhtä T. Näin ollen olemme löytäneet parametri T prosessin kuvataan kaavalla F (x) = K * sin (x), jolla on merkittävä ominaisuus, joka muuttaa sisällä argumentti X T johtaa muutoksen funktio F (x) koko alueella sen arvoista. Koska muutokset X-akseli ei ole rajoitettu, toisin sanoen jaksojen lukumäärä T äärettömän monta, niin meillä on syklistä, eli Toistan, muutos toiminto. Syklin aika T kutsutaan värähtelytaajuuden ja mitataan sekunneissa. Mutta lisää hyväksytään tunnettua käyttää mittayksikkö, jota kutsutaan värähtelytaajuus, jota merkitään f ja laskee f = 1 / T, yksikkö sitä kutsutaan hertsiä (Hz). 1 Hz - on yksi värähtely sekunnissa.

Ympärillämme on "huikea" maailma. Vaihtelut - se kuulostaa, sähkövirtaa johtoja, tärytysmekanismiin, valo, vuorovesi, kierto planeettoja, ja ... ei lasketa niitä keskuudessa, nämä värähtelyt. Kaikki ne ovat tarpeeksi tavanomaisia rajoja niiden taajuuden, sano "vaihteluvälillä." Esimerkiksi, värähtelytaajuus kuuluvan äänen taajuuksia henkilö - 16 Hz 20 kHz (1 kHz = 1000 Hz), ja valikoima äänen taajuuksia colloquially on alueella 100-4000 Hz. Tunnettu tosiasia, etteivät kaikki ihmiset kuulevat monenlaisia ääniä - monet jo 12-15 kHz kuuloetäisyydellä. Tekniikka koskee ultraäänivärähtelyihin 100, 200 kHz: n ja edellä. Tiedot mekanismit voivat myös vaihdella laajalla taajuusalueella - ja jakaa Hz ja kymmeniä kHz. Mutta useimmilla on monenlaisia sähkömagneettiset aallot - osakkeista ja jopa useita tuhansia miljoonia Hz. Tässä globaalissa valon spektrin aaltojen maa on hyvin pieni, mutta heidät nähdään myös näköelimiä. Eri värähtelytaajuuden valon spektrin aaltojen määrittää väri näkyvän valon - punaisesta violettiin.

Mutta takaisin "lähtöruutuun". Hyvin usein, se on kätevä käyttää hieman muutettu yksiköitä. Tällaiset temppu mahdollistaa yksinkertaistaa monia kaavat ja niiden näkyvyyttä. Ja tämä johtuu siitä, että sinimuotoinen värähtely toiminnot ehdottaa mahdollisuutta käyttää muuttujia mittayksiköt kulmien - radiaania tai astetta. Mutta samaan aikaan, laskennassa "hiipii" vakio 2p, joka yhdessä taajuus monissa matemaattisia lausekkeita. Sitten he päättivät käyttöön modifioidun taajuuden mittayksikkö, ja antoi sen nimi "syklinen värähtelytaajuus." Pohjimmiltaan tämä laite on, että sen taajuus on määritetty määrä värähtelyjen aikana 2 * π sekuntia, ts 6,28 sek. Syklinen taajuus lasketaan kaavalla ω = 2 * π * f. Kuuluvat syklinen taajuus on ilmaistu sen mittayksikkö - radiaania sekunnissa.

Oskillointilaitteistolla on vielä joitakin parametreja, jotka luonnehtivat hänen persoonallisuutensa. Osallistu vanha kunnon heilurin ja hieman juhlallinen, vähentää sen tilan värähtelyn prosessin - tick-tak, rasti-tak. Voit tehdä tämän kerran riittää työntämään ja ... rauhassa. Mitä näemme? Heilurin värähtelee tarpeeksi kauan ilman ylimääräisiä voiman, sen värähtelytaajuus ei muutu, ja amplitudi pienenee vähitellen, koska kitkavoimat fyysisiä laitteita. Tällaiset vaihtelut, kun alustamisen, kun napin heiluriliikkeen, tai mikä tahansa muu tärinän järjestelmä määrittää vain parametrit, nimeltään oma. Jos oletamme, että samaan aikaan pysähtymättä voimat ovat yhtä kuin nolla, ja se on hyvin yksinkertainen - kaikki meidän käsissämme, kuten heiluri, sitä kutsutaan matemaattinen, värähtelee ikuisesti, ja heilahdusperiodi voidaan laskea tunnetusta, joka on jo tullut klassikko, kaava - C = 2 * π * √ l / g.

Analyysistä on mahdollista tehdä tärkeä johtopäätös: luonnollinen värähtelytaajuus heilurin määräytyy vain sisäisen järjestelmän parametrit - lanka pituus ja suuruus kiihtyvyys maan vetovoiman.