/ / Dampede oscillationer

Dampede oscillationer

Vibrationsprocesser omgiver en person overalt.Dette fænomen skyldes det faktum, at der for det første i naturen er mange miljøer (fysiske, kemiske, organiske osv.), Inden for hvilke der forekommer svingninger, herunder dæmpede svingninger. For det andet er der i den omgivende virkelighed et stort udvalg af vibrationssystemer, hvis eksistens udelukkende er forbundet med oscillerende processer. Disse processer omgiver os overalt, de karakteriserer strømmen i ledninger, lysfænomener, udbredelse af radiobølger og meget mere. I sidste ende er personen selv eller rettere menneskekroppen et oscillatorisk system, hvis liv er tilvejebragt af forskellige typer af vibrationer - hjerteslag, åndedrætsproces, blodcirkulation, lemmerbevægelse.

Derfor studeres de af forskellige videnskaber, herundertværfagligt. Den enkleste og grundlæggende i denne undersøgelse er frie svingninger. De er karakteriseret ved udtømning af den vibrationspulses energi, så de til sidst stopper, og derfor er sådanne svingninger bestemt af begrebet dæmpede svingninger.

I oscillerende systemer forekommer objektivtproces af energitab (i mekaniske systemer - på grund af friktion, i elektriske systemer - på grund af tilstedeværelsen af ​​elektrisk modstand). Derfor kan sådanne dæmpede svingninger ikke klassificeres som harmoniske. I betragtning af denne oprindelige erklæring kan vi matematisk udtrykke de hændelser, der forekommer, for eksempel i mekanisk dæmpede svingninger: F = -rV = -r dx / dt. I denne formel er r modstandskoefficienten, en konstant værdi. Fra formlen kan vi konkludere, at værdien af ​​hastigheden (V) for et givet system er proportional med modstandens værdi. Men tegnetes tilstedeværelse "-" betyder, at kraftvektoren (F) og hastigheden har en multidirektionskarakter.

Anvendelse af ligningen af ​​Newtons anden lov, ogVurderingen af ​​den indvirkning modstandsstyrkerne ligning karakteriserer dæmpet svingning bevægelse proces tager følgende form: i nærværelse af modstandskraften har formen: d ^ 2x / dt2 + 2β dt / dt + ω2 x = 0. I denne formel β - dæmpningskoefficient, som angiver intensiteten af ​​en given fase af oscillatorisk proces.

Совершенно аналогичное уравнение можно получить for et elektrisk kredsløb med mulighed for dæmpning, idet værdien af ​​spændingsfaldet over modstanden UR til venstre på ligningen tilføjes. Kun i dette tilfælde er differentialekvationen skrevet ikke for tidsforskydningen (t), men for ladningen på kondensatoren q (t); friktionskoefficienten r erstattes af den elektriske modstand af kredsløbet R; 2 β = R / L, hvor: K - modstand af kredsløbet, L-kædelængde.

Если на основании данных формул построить Tilsvarende grafer, vi kan se, at grafen af ​​dæmpede svingninger ligner meget harmoniske oscillationsdiagrammer, men svingningens amplitude falder gradvis eksponentielt.

I betragtning af det faktum, at udsving kander skal udføres af forskellige oscillatoriske systemer og forekomme i forskellige miljøer, er det nødvendigt at nævne hvilket system vi overvejer i hvert enkelt tilfælde. Fra denne betingelse afhænger ikke kun funktionerne i strømmen af ​​oscillatoriske processer, men den omvendte effekt - oscillations natur bestemmer selve systemet og dets klassifikationssted. Vi betragtede i dette tilfælde en, hvor egenskaberne i selve systemet forbliver uændrede i undersøgelsen af ​​oscillatoriske processer. For eksempel antager vi, at elasticiteten af ​​fjederen ikke ændrer sig, tyngdekraften påvirker belastningen, og i elektriske systemer forbliver modstanden af ​​modstanden på hastighed eller acceleration af oscillerende mængde uændret. Sådanne oscillatoriske systemer kaldes lineære.

ønsket:
0
Populære indlæg
Åndelig udvikling
mad
y