Beroperasi bandul - kekerapan ayunan

Parameter proses ayunan adalah konsep fizikal yang terkenal - amplitud dan tempoh. Oleh itu, di bawah getaran menyedari pelbagai undang-undang berkala dengan mengulangi proses perubahan kuantiti fizikal di sekitar nilai min atau sifar. Mari kita anggap bahawa undang-undang ini mempunyai ciri-ciri sinusoidal. Jadi, jika fungsi F (x) dalam proses ini diberikan mengikut jenis F (x) = K * sin (x), kami mempunyai apa-apa fungsi berayun, yang, ingat, atas dan ke bawah, atas dan bawah ...

Pertimbangkan graf fungsi berkata sesuatu, pada dasarnya, apa-apa nilai pada paksi Y ditandakan y1, dan bergerak di sepanjang paksi X, y2 mencari titik seterusnya dengan nilai y1. Sekarang, jika X-paksi, dari sudut v2, menangguhkan selang sama dengan T = (y2 - y1), kita akan mendapat v3 titik dan ia akan sama dengan y1 dan y2. Bentuk graf di antara titik-titik ini tepat berulang pada semua segmen berikutnya sama T. Oleh itu kami telah menemui satu T parameter proses yang dinyatakan oleh formula F (x) = K * sin (x), yang mempunyai sifat yang luar biasa yang berubah di dalam perdebatan X T membawa kepada perubahan dalam fungsi F (x) pada keseluruhan julat daripada nilai-nilainya. Kerana perubahan dalam X-paksi adalah tidak terhad dalam masa, dalam erti kata lain, bilangan kitaran T tak terhingga banyaknya, maka kita mempunyai kitaran, iaitu Saya ulangi, perubahan fungsi. masa kitaran T dipanggil tempoh ayunan dan diukur dalam saat. Tetapi lebih diterima dalam seni untuk menggunakan unit pengukuran, yang dipanggil frekuensi ayunan, ditandakan f dan mengira f = 1 / T, satu unit ia dipanggil Hertz (Hz). Kekerapan 1 Hz - adalah satu ayunan sesaat.

Kita dikelilingi oleh dunia "mengejutkan". Turun naik - ia berbunyi, arus elektrik dalam wayar, mekanisme getaran, cahaya, air pasang, putaran planet, dan ... tidak mengira mereka di kalangan, getaran ini. Kesemua mereka mempunyai sempadan konvensional cukup kekerapan, mengatakan "pelbagai variasi." Sebagai contoh, kekerapan ayunan boleh didengar frekuensi bunyi seseorang - dari 16 Hz hingga 20 kHz (1 kHz = 1000 Hz), dan julat frekuensi bunyi colloquially terletak dalam lingkungan 100-4000 Hz. A fakta yang diketahui bahawa tidak semua orang mendengar keseluruhan julat bunyi - ramai sudah 12-15 kHz jarak pendengaran. Teknik ini boleh digunakan getaran ultrasonik 100, 200 kHz dan ke atas. Butiran mekanisme juga mungkin turun naik dalam julat yang besar frekuensi - dan berkongsi Hz dan berpuluh-puluh kHz. Tetapi kebanyakan mempunyai rangkaian hotel yang luas gelombang elektromagnet - dari saham dan sehingga beribu-ribu juta Hz. Dalam spektrum global gelombang cahaya tanah adalah sangat kecil, tetapi mereka dianggap oleh kami organ penglihatan. frekuensi ayunan yang berbeza dalam spektrum gelombang cahaya menentukan warna cahaya yang boleh dilihat - dari merah ke ungu.

Tetapi kembali kepada "satu persegi." Selalunya, ia adalah mudah untuk menggunakan unit diubah suai sedikit. tipu itu membolehkan untuk memudahkan banyak formula dan membuat mereka lebih kelihatan. Dan ini adalah disebabkan oleh hakikat bahawa fungsi ayunan sinusoidal mencadangkan kemungkinan untuk menggunakan pembolehubah dalam unit ukuran sudut - radian atau darjah. Tetapi pada masa yang sama, dalam pengiraan "ngeri" tetap 2p, yang, bersama-sama dengan frekuensi yang terdapat dalam banyak ungkapan matematik. Kemudian mereka mengambil keputusan untuk memperkenalkan unit yang diubah suai daripada pengukuran frekuensi, dan memberikannya nama "kekerapan ayunan kitaran." Intipati unit ini adalah bahawa kekerapan ditentukan bagi jumlah ayunan semasa 2 * saat π, iaitu 6.28 sec. kekerapan kitaran dikira dengan formula ω = 2 * π * f. Kepunyaan kekerapan kitaran dinyatakan oleh unit pengukuran - radian sesaat.

sistem berayun mempunyai masih beberapa parameter yang mencirikan personalitinya. Mengambil bandul lama yang baik dan sedikit dengan penuh, mengurangkannya kepada keadaan proses getaran - tick-tock, tick-tock. Untuk melakukan ini sekali cukup untuk menolak dan ... dibiarkan sahaja. Apa yang kita akan dapat melihat? bandul A berayun cukup lama tanpa apa-apa permohonan tambahan tenaga, frekuensi ayunan yang tidak berubah, dan amplitud berkurangan secara beransur-ansur, kerana kuasa-kuasa geseran dalam peranti yang sebenar. turun naik itu apabila Memulakan selepas menekan gerakan bandul, atau mana-mana sistem getaran lain ditentukan hanya oleh parameter, yang dipanggil sendiri. Jika kita menganggap bahawa pada masa yang sama menghalang kuasa-kuasa yang sama dengan sifar, dan ia adalah sangat mudah - semua di tangan kami, seperti bandul, ia dipanggil matematik, akan berayun selama-lamanya, dan tempoh ayunan boleh dikira dari diketahui, yang telah menjadi klasik, formula - C = 2 * π * √ l / g.

Daripada analisis ia adalah mungkin untuk membuat kesimpulan penting: frekuensi tabii ayunan bandul adalah ditentukan oleh parameter dalaman sistem - Panjang benang dan magnitud pecutan graviti bumi.