Operando péndulo - frecuencia de oscilación

Parámetros de procesos oscilatorio son conceptos físicos coñecidos - a amplitude e período. Así, baixo vibracións entender lei periódica múltiple, repetindo o proceso de modificación dunha magnitude física en torno ao seu valor medio ou cero. Supoñamos que esta lei ten un carácter sinusoidal. Entón, se a función F (x) do proceso é dado polo tipo F (x) = K * sin (x), temos só unha función tan oscilante, o que, recorda, para arriba e abaixo, arriba e abaixo ...

Considero o gráfico da dita función de a, en principio, calquera valor no eixe Y Y1 denotados, e movendo-se ao longo do eixe X, Y2 o seguinte punto cun valor de Y1. Agora, se o eixe X, do punto v2, retrasar intervalo igual a T = (Y2 - Y1), obtemos o v3 punto e será igual a Y1 e Y2. A forma da gráfica entre os dous puntos exactamente repetidos en todos os intervalos posteriores iguais a T. Así, verificouse un parámetro t para o proceso descrito por F (x) = K * sen (x) fórmula, que ten a propiedade notable da argumento X dentro T conducir a un cambio na función F (x) ao longo de toda a gama dos seus valores. Porque os cambios no eixe X é ilimitada no tempo, noutras palabras, o número de ciclos T infinitamente moitos, entón temos unha cíclica, é dicir, Repito, cambio de función. tempo de ciclo T é chamado o período de oscilación e mídese en segundos. Pero máis aceptada na arte o uso de unidade de medida, que se chama a frecuencia de oscilación, designado por F e calcula f = 1 / T, unha unidade que se chama Hertz (Hz). Frecuencia de 1 Hz - é unha oscilación por segundo.

Estamos rodeados por mundo "impresionante". Flutuacións - parecer, unha corrente eléctrica nos fíos, mecanismo de vibración, a luz, as mareas, a rotación dos planetas, e ... non contalos entre estas vibracións. Todos eles teñen fronteiras convencionais suficientes da súa frecuencia, dicir "unha gama de variación." Por exemplo, a frecuencia de oscilación de frecuencias de son audible persoa - de 16 Hz a 20 kHz (1 kHz = 1000 Hz), ea gama de frecuencias de son coloquialmente encóntrase na gama de 100-4000 Hz. Un feito ben coñecido que non todas as persoas escoitar toda a gama de sons - moitos xa 12-15 kHz alcance da voz. Esta técnica aplícase as vibracións de ultrasóns 100, 200 kHz e por riba. Detalles mecanismos poden flotar nunha gran variedade de frecuencias - e compartir Hz e decenas de kHz. Pero a maioría ten unha ampla gama de ondas electromagnéticas - de accións e ata moitos miles de millóns de Hz. Neste espectro global das ondas de luz de terra é moi pequeno, pero que son percibidos polos nosos órganos de visión. frecuencia de oscilación diferente no espectro das ondas de luz determina a cor da luz visíbel - do vermello ao roxo.

Pero volvendo ao "un cadrado." Moitas veces, é conveniente utilizar unha unidades lixeiramente modificados. Tal artificio permite simplificar moitas das fórmulas e facelos máis visibles. E iso é debido ao feito de que as funcións de oscilación sinusoidal suxire a posibilidade de usar variables en unidades de medida de ángulos - radiáns ou graos. Pero, á vez, no cálculo dos "calafríos" constantes 2p, que, xunto coa frecuencia atopados en moitas expresións matemáticas. Entón decidiron introducir unha unidade modificada de medida de frecuencia, e deulle o nome de "frecuencia de oscilación cíclica." A esencia desta unidade é que a súa frecuencia é determinado ao número de oscilacións durante 2 segundos * pi, i.e. 6,28 seg. frecuencia cíclica é calculado pola fórmula ω = 2 * f * π. A pertenza á frecuencia cíclica é expresada pola súa unidade de medida - radiáns por segundo.

sistema oscilante aínda ten algúns parámetros que caracterizan a súa personalidade. Tomé nosa boa péndulo antigo e un pouco solemne, reduci-lo a un estado de proceso de vibración - tic-tac, tic-tac. Para iso xa é suficiente para empurra-lo e ... deixar só. O que imos ver? Un péndulo oscila tempo suficiente sen subministración adicional de forza, a súa frecuencia de oscilación non cambia, ea amplitude diminúe gradualmente, por mor das forzas de rozamento nos dispositivos reais. Tales flutuacións inicializar despois dun impulso do movemento pendular, ou calquera outro sistema de vibración é determinada só polas parámetros, chamado propio. Se asumimos que as forzas á vez de parada son iguais a cero, e é moi simple - todo nas nosas mans, como un péndulo, é chamado de matemáticas, pode oscilar para sempre, eo período de oscilación pode ser calculado a partir do coñecido, que xa se fixo un clásico, a fórmula - C = 2 * * π √ l / g.

A partir da análise, é posible facer unha conclusión importante: a frecuencia natural de oscilación do péndulo só é determinada polos parámetros internos do sistema - a lonxitude da liña ea magnitude da aceleración da gravidade da Terra.