Oscilační procesy - jeden z nejvícerozsáhlých jevů v přírodě. Jejich výzkum se zabývá různými odvětvími znalostí, především fyziky. Abychom odpověděli na otázku, jaké kmity jsou volány volné, je třeba vzít v úvahu, že tato kategorie je počáteční studií celé řady vibračních jevů, které se vyskytují v přírodě.
Rozlišujte následující typy, tříděné podle následujících důvodů.
Fyzickým charakterem se rozlišuje mezi mechanickými, elektromagnetickými a smíšenými, které kombinují vlastnosti již jmenovaných.
Způsobem proudění v okolních prostředích se rozlišují následující kmity:
- nucené, tj. ty, které jsou nazývány ase vyskytují pod vlivem různých druhů vnějších perturbací médií, ve kterých se vyskytují. V tomto případě je nutné dodržovat periodicitu těchto poruch;
- volné oscilace, volané stálekteré jsou iniciovány vnitřními vlastnostmi systému a které jsou charakterizovány povinným tlumením, když přestane nebo klesá působení vnitřních sil;
- auto-oscilace - jak jsou charakterizoványpřítomnost nějakého potenciálu (potenciální energie) v systému, který zajišťuje plnění oscilací. Hlavní věc je, že volné oscilace se liší od vlastních kmitů, závislost amplitudy nezávisí na počátečním počátečním impulsním síle, ale na vlastnostech samotného fyzického systému;
- parametrické - to jsou oscilace, které se vytvářejí, když je zadaný systém úmyslně přiřazen vibračnímu systému parametru, který působí jako projev vlastností vnějšího prostředí;
- náhodné kmity jsou ty, ve kterých jsou faktory ovlivňující oscilační proces náhodné, nikoliv parametrické.
Shrnutí těchto charakteristik se dá provéstže v nejobecnější formě se oscilace opakují s určitou periodicitou určitého systému s ohledem na jeho rovnovážný stav. Nejběžnějšími oblastmi projevů oscilačních procesů v přírodě jsou mechanické jevy, chemické, vlnové a elektrické, astronomické, elektromagnetické a jiné. Společnou vlastností všech druhů oscilací bez výjimky je to, že jsou přímo spojeny s přechodem energie - přeměnou jednoho druhu energie na jiný.
Jak již bylo řečeno, výchozí bod vstudium povahy oscilačních procesů je vyšetření takové formy jako volné oscilace. Jejich hlavní charakteristikou jsou následující parametry:
- amplituda (A) - maximální hodnota změny systému z jeho rovnovážném stavu (nejčastěji používaný ukazatel průměrné hodnoty);
- období (T) - určité časové období, během něhož je možné stanovit opakování stavů systému;
- frekvence volných kmitů (f) - počet kmitů, které systém provádí po určitou časovou jednotku. Tento parametr se měří v Hz (Hz).
Vztah těchto parametrů odráží vzorec, kterýcharakterizuje volné oscilace jako jev. U různých oscilátorových systémů jsou parametry v tomto vzorci zahrnuty v různých kombinacích, v závislosti na konkrétním systému, který je zvažován.
Například v nejjednodušším rezonanční období obvodu a frekvence jsou spojeny podle: f = 1 / T, z toho je zřejmé, že doba a frekvence jsou inverzní hodnoty.
Pokud zvážíme volné oscilacese vyskytuje v systému, jako je pružina, která je pevně fixována, má určitou elasticitu (k), pak je třeba se obrátit na druhý zákon Newtonu. Vzhledem k tomu vzorec, který odráží vlastnosti uvažovaného oscilačního systému, má podobu: F = -kx. Z toho vyplývá, že pokud se ignorují hodnoty síly tření a hmotnosti je bráno jako konstantní hodnotu, takový systém bude vždy oscilovat ve stejném období, a to i s různými amplitudami a počátečních podmínek jejich výskytu.
