Harmoniska oscillationer och oscillationsprocessgrafen

För att svara på frågan om vilka svängningar som kallas harmonisk, bör man komma ihåg att dessa fysiska fenomen är några av deras vanligaste natur. Kanske är det svårt att specificera en sfär där harmoniska svängningar inte är närvarande. De vanligaste områdena av fysisk teori, där oscillatoriska processer studeras, är mekanik, elteknik och elektronik, radiolokalisering och hydroakustik och andra.

Alla dessa regioner är utan undantag förenade med det faktum att oscillatoriska processers karaktär som regel är densamma och därför för deras beskrivning finns en allmän klassisk teori. Parametriska skillnader i oscillatoriska processer beror endast på mediet av deras flöde och yttre faktorer som kan påverka vibrationens rörelse. Det enklaste exemplet på vibrationella rörelser som vi möter varje dag i vardagen är till exempel oscillationer av pendulklockan eller elströmmen.

Oscillationer av deras flödes natur är fria och harmoniska. Gratis vibrationer kallas också inneboende, detta betonar att de som källa har yttre störningar i miljön, vilket leder den fysiska kroppen ut ur statisk jämvikt. Ett exempel kan fungera som en vägare, som är upphängd på en tråd, och som vi impulserar för att sätta en oscillerande process.

En mer betydande plats i fysisk teori ges till studien av ett sådant fenomen som harmoniska svängningar. Studien av deras natur är just det som utgör den teoretiska grunden för vilken studien av smalare aspekter av oscillatoriska processer är baserad, nämligen deras flöde i olika miljöer - mekanik, el, kemiska omvandlingar och reaktioner.

För att beskriva de harmoniska svängningarna i fysiken används grundläggande parametrar som period och frekvens.

Utgående från vårt tidigare uttalande om att det finns en allmän allmän modell för flödet av oscillerande processer kan vi logiskt komma fram till att det finns vissa universella kvantiteter som karakteriserar dessa fluktuationer. Följaktligen är parametrarna nämnd-perioden och frekvensen inneboende i alla typer av oscillationer oavsett källa till deras generation och mediet av deras flöde.

Frekvensen är en kvantitativ kvantitet som visar hur många gånger under en viss tidsperiod den fysiska kroppen har gjort en process för att ändra sitt statiska tillstånd och återvände till det. Så, till exempel, du kan räkna hur många gånger, samma vikt har gjort oscillationer efter att vi tryckt den tills dess fullständiga stopp.

Perioden i denna process visar det tidsintervall för vilket denna vikt kommer att avvika från ursprunglig position och återgå till originalet för en svängning.

Undersökande av harmoniska svängningar, det bör förstås att perioden och frekvensen är objektivt förbunden med en generell formel, som i slutändan bestämmer det harmoniska svängningsschemat. För att bättre förstå vad det är, bör det noteras att det finns andra parametriska indikatorer - amplitud, fas, cyklisk frekvens. Deras användning gör det möjligt att använda trigonometriska funktioner för att beskriva oscillatoriska processer. Den vanligaste formeln för plottning är följande: s = A sin (ωt + α). Denna formel, även kallad den harmoniska svängningsekvationen, låter oss konstruera ett diagram över oscillationsprocessen, som i sin enklaste form är en vanlig sinusoid. I exemplet med formeln anger koefficienterna co och a vilka transformationer som måste utföras med en sinusoid för att visa en viss oscillatorisk process.

Med mer komplexa oscillationsfenomen är deras grafiska beskrivning naturligt komplicerad. Denna komplikation beror på effekterna av två huvudfaktorer:

- Processens art, det vill säga typen av vibrationer som undersöks - mekanisk, elektromagnetisk, cyklisk eller annan;

- Den miljö inom vilken vibrationella fenomen genereras och utförs - luft, vatten eller på annat sätt.

Dessa faktorer påverkar all parametrar av någon oscillerande process väsentligt.