물리학에는 여러 유형의 진동이 있으며 특정 매개 변수로 특징 지어집니다. 주요 차이점, 다양한 요인으로 분류를 고려하십시오.
진동이란 동일한 간격으로 운동의 기본 특성이 동일한 값을 갖는 프로세스를 의미합니다.
주기적 진동은 기본 양의 값이 일정한 간격으로 반복되는 진동이라고합니다 (진동주기).
기본 물리에 존재하는 주요 진동 유형을 고려하십시오.
자유는 최초 충격 후 외부 변수에 노출되지 않는 시스템에서 발생하는 진동이라고합니다.
자유 진동의 예로 수학적 진자가 있습니다.
외부 가변 힘의 작용으로 시스템에서 발생하는 이러한 유형의 기계적 진동.
물리적 특성에 따라 다음 유형의 진동 운동이 구별됩니다.
환경과 상호 작용하는 변동 유형은 여러 그룹을 구별합니다.
외부 주기적 동작에 따라 시스템에 강제 진동이 나타납니다. 이 유형의 진동의 예로, 손의 움직임, 나무의 잎을 고려할 수 있습니다.
강제 고조파 발진의 경우 외부 작용 주파수와 발진기가 진폭이 급격히 증가하는 공진의 출현이 가능합니다.
Собственные это колебания в системе под 평형 상태에서 제거 될 때의 내부 힘의 영향. 자유 진동에 대한 가장 간단한 옵션은 하중의 움직임입니다. 하중은 나사산에 매달려 있거나 스프링에 부착되어 있습니다.
자기 진동은시스템에는 진동을 일으키는 특정 공급 에너지가 있습니다. 그들의 독특한 특징은 진폭이 초기 조건이 아니라 시스템 자체의 특성에 의해 특성화된다는 사실입니다.
임의 변동의 경우 외부 부하는 임의의 값을 갖습니다.
모든 진동 모드에는 별도로 언급해야하는 특정 특성이 있습니다.
진폭은 평형 위치로부터의 최대 편차, 변동 값의 편차라고하며 미터 단위로 측정됩니다.
기간은 시스템의 특성이 반복되는 한 번의 완전한 진동 시간이며 초 단위로 계산됩니다.
주파수는 단위 시간당 진동 수에 의해 결정되며 진동주기에 반비례합니다.
진동 단계는 시스템 상태를 나타냅니다.
이런 종류의 진동은 법에 따라 발생합니다코사인 또는 사인. 푸리에는 푸리에 시리즈에서 특정 함수를 확장하여 모든 주기적 진동을 고조파 변화의 합으로 나타낼 수 있음을 확인했습니다.
예를 들어, 특정주기와 주기적 주파수를 가진 진자를 생각해보십시오.
이러한 유형의 진동의 특징은 무엇입니까?물리학은 수학적 진자를 이상화 된 시스템으로 간주합니다.이 시스템은 무게가없는 확장 불가능한 실에 매달려있는 물질 점으로 구성되어 중력의 영향을 받아 진동합니다.
이러한 유형의 진동은 일정량의 에너지를 가지고 있으며 자연과 기술에서 일반적입니다.
장기간 진동 운동으로 질량 중심의 좌표가 변경되고 교류로 회로의 전류 및 전압 값이 변경됩니다.
물리적 특성에 따라 전자기, 기계적 등 다양한 유형의 고조파 진동이 있습니다.
강제 진동은 고르지 않은 도로에서 움직이는 차량의 흔들림입니다.
이러한 유형의 전자기파는물리적 특성. 매체의 저항과 마찰력의 존재는 자유 진동의 감쇠로 이어집니다. 강제 변동의 경우 외부 소스로부터의 추가 입력으로 에너지 손실이 보상됩니다.
스프링 진자의 기간은 체질량과 스프링 강성을 연결합니다. 수학적 진자의 경우 실의 길이에 따라 다릅니다.
알려진 기간을 사용하여 진동 시스템의 고유 주파수를 계산할 수 있습니다.
기술과 자연에는 다음과 같은 진동이 있습니다.다른 주파수 값. 예를 들어, 상트 페테르부르크의 성 이삭 대성당에서 진동하는 진자는 0.05Hz의 주파수를 가지며 원자의 경우 수백만 메가 헤르츠입니다.
일정 시간이 지나면자유 진동 감쇠. 이것이 강제 진동이 실제로 사용되는 이유입니다. 그들은 다양한 진동 기계에서 수요가 있습니다. 진동 해머는 파이프, 말뚝 및 기타 금속 구조물을지면으로 밀어 넣도록 설계된 충격 진동 기계입니다.
진동 모드의 특성은기본 물리적 매개 변수 분석 : 전하, 전압, 전류. 전자기 진동을 관찰하는 데 사용되는 기본 시스템은 진동 회로입니다. 코일과 커패시터가 직렬로 연결될 때 형성됩니다.
회로가 닫히면 커패시터의 전하와 코일의 전류의주기적인 변화와 관련된 자유로운 전자기 진동이 발생합니다.
실행 중에 외부 영향이 없지만 회로 자체에 저장된 에너지 만 사용되기 때문에 자유 롭습니다.
코일의 저항을 0으로 간주하고 발진주기를 T로 취하면 시스템에서 수행되는 하나의 완전한 발진을 고려할 수 있습니다.
외부 영향이없는 경우일정 시간 동안 전자기 진동의 감쇠가 관찰됩니다. 이 현상의 원인은 커패시터의 점진적인 방전과 코일이 실제로 갖는 저항 때문입니다.
그래서 실제 회로에는감쇠 진동. 커패시터의 전하가 감소하면 원래 표시기에 비해 에너지 값이 감소합니다. 점차적으로 연결 와이어와 코일에 열의 형태로 방출되고 커패시터가 완전히 방전되고 전자기 진동이 끝납니다.
특정 움직임이있는 모든 움직임반복성의 정도는 변동입니다. 예를 들어, 수학적 진자는 초기 수직 위치에서 양방향으로 체계적인 편차를 특징으로합니다.
스프링 진자의 경우 한 번의 풀 스윙은 초기 위치에서 위아래로 움직이는 것에 해당합니다.
전기 회로에서용량과 인덕턴스에 따라 축전기 판에 충전이 반복됩니다. 진동 운동의 이유는 무엇입니까? 진자는 중력이 원래 위치로 돌아가도록 강제하기 때문에 기능합니다. 스프링 모델의 경우 스프링 힘에 의해 유사한 기능이 수행됩니다. 평형 위치를 지나면 부하는 일정한 속도를 가지므로 관성에 의해 평균 상태를지나 이동합니다.
전기적 변동은 충전 된 커패시터의 플레이트 사이에 존재하는 전위차로 설명 할 수 있습니다. 완전히 방전 되어도 전류는 사라지지 않고 재충전됩니다.
현대 기술에서는 진동의 특성, 반복 정도, 특성 및 외관의 "메커니즘"이 크게 다른 진동이 사용됩니다.
기계적인 진동은 줄에 의해 만들어집니다악기, 바다 파도, 진자. 반응물의 농도 변화와 관련된 화학적 진동은 다양한 상호 작용을 수행 할 때 고려됩니다.
전자기 진동으로 인해 전화, 초음파 의료 기기와 같은 다양한 기술 장치를 만들 수 있습니다.
Cepheids의 밝기 변동은 천체 물리학에서 특히 중요합니다. 다른 국가의 과학자들이이를 연구하고 있습니다.
모든 종류의 진동은 거대한기술 프로세스 및 물리적 현상의 수. 그들은 항공기 건설, 선박 건조, 주거 단지 건설, 전기 공학, 무선 전자, 의학 및 기초 과학에서 매우 실질적으로 중요합니다. 생리학의 전형적인 진동 과정의 예는 심장 근육의 움직임입니다. 기계적 진동은 유기 및 무기 화학, 기상학 및 기타 많은 자연 과학 분야에서 발견됩니다.
수학적 진자의 첫 번째 연구는17 세기에 수행되었으며, 19 세기 말에 과학자들은 전자기파의 본질을 확립 할 수있었습니다. 무선 통신의 "아버지"로 간주되는 러시아 과학자 Alexander Popov는 Thomson, Huygens, Rayleigh의 연구 결과 인 전자기 진동 이론을 바탕으로 실험을 수행했습니다. 그는 전자기 진동에 대한 실용적인 응용 프로그램을 찾아 장거리 무선 신호를 전송하는 데 사용했습니다.
Academician P.N.수년 동안 Lebedev는 교류 전기장을 사용하여 고주파 전자기 진동을 얻는 것과 관련된 실험을 수행했습니다. 다양한 유형의 진동과 관련된 수많은 실험 덕분에 과학자들은 현대 과학 및 기술에서 최적으로 사용되는 영역을 찾을 수있었습니다.
