Параметрами колебательных процессов являются Labi zināmi fiziskie jēdzieni - amplitūda un periods. Šajā gadījumā ar svārstībām mēs saprotam fiziskā daudzuma maiņas procesu par tā vidējo vai nulles vērtību, kas atkārtoti atkārtojas saskaņā ar periodisku likumu. Pieņemsim, ka šis likums pēc būtības ir sinusoidāls. Tātad, ja procesa F (x) funkcija tiek izteikta ar formulu F (x) = K * sin (x), tad mums ir tikai šāda svārstīga funkcija, kas, atcerieties, augšup un lejup, augšup un lejup ...
Uzņemiet norādītās funkcijas grafikuPrincipā jebkura vērtība gar Y asi, mēs to apzīmējam ar y1, un pārvietojoties pa X asi, mēs atrodam nākamo punktu y2 ar vērtību, kas vienāda ar y1. Ja tagad gar X asi, no y2 punkta, mēs atlikām segmentu, kas ir vienāds ar T = (y2 - y1), tad mēs saņemam punktu y3 un tas būs vienāds ar y1 un y2. Grafika forma starp šiem punktiem tiek precīzi atkārtota visos turpmākajos segmentos, kas ir vienādi ar T. Tātad, mēs atradām noteiktu parametru T procesam, ko apraksta formula F (x) = K * sin (x), kurai ir ievērojams īpašums: izmaiņas X argumentā T noved pie F (x) funkcijas izmaiņām visā tās vērtību diapazonā. Tā kā izmaiņas X ass garumā ir nesaistītas laikā, citiem vārdiem sakot, ciklu T skaits ir neierobežoti daudz, mums ir cikliska, t.i. atkārtota, funkcijas maiņa. C cikla ilgumu sauc par svārstību periodu un mēra sekundēs. Taču paņēmienā ir vairāk pieņemts izmantot mērvienību, ko sauc par svārstību frekvenci, ko apzīmē ar f, un aprēķina f = 1 / T, un tā mērvienību sauc par hercu (Hz). 1 Hz frekvence ir viena svārstība sekundē.
Mums apkārt ir "vilcināta" pasaule.Svārstības ir skaņas, elektriskā strāva vados, mehānismu vibrācija, gaisma, ebbs un plūsmas, planētu rotācija un ... neskaitās skaitļi, šīs svārstības. Viņiem visiem ir diezgan ierobežotas frekvences robežas, viņi saka „to svārstību diapazons” Tā, piemēram, cilvēka skaņas frekvenču svārstību biežums ir no 16 Hz līdz 20 kHz (1 kHz = 1000 Hz), un sarunvalodas skaņu frekvenču diapazons ir robežās no 100 līdz 4000 Hz. Tas ir labi zināms fakts, ka ne visi cilvēki dzird visu skaņu diapazonu - daudziem 12–15 kHz dzirdes ierobežojums jau pastāv. Šī tehnika izmantoja ultraskaņas vibrācijas 100, 200 kHz un vairāk. Mehānismu detaļas var mainīties arī lielā frekvenču diapazonā - gan Hz, gan desmitiem kHz frakciju. Bet elektromagnētiskajiem viļņiem ir plašākais diapazons - no frakcijām līdz daudziem tūkstošiem Hz. Šajā globālajā spektrā gaismas viļņu platība ir ļoti maza, bet tieši mūsu redzamības orgāni tos uztver. Dažādu svārstību biežums gaismas viļņu spektrā nosaka redzamās gaismas krāsu - no sarkanas līdz violetai.
Tomēr mēs atgriezīsimies pie mūsu "lokiem".Ļoti bieži ir ērti izmantot nedaudz pārveidotas mērvienības. Šāda mākslīga tehnika ļauj mums vienkāršot daudzas formulas un padarīt tās intuitīvākas. Un tas ir saistīts ar to, ka svārstīgo funkciju sinusoidālais raksturs liecina par spēju izmantot mainīgos lielumus leņķos - radiānos vai grādos. Bet tajā pašā laikā konstantā 2π rāpas aprēķinos, kas kopā ar frekvenci ir klāt daudzās matemātiskās izteiksmēs. Tad viņi nolēma ieviest modificētu frekvenču mērvienību un deva tai nosaukumu “cikliskā svārstību frekvence”. Šīs vienības būtība ir tā, ka frekvence tiek noteikta pēc svārstību skaita 2 * π sekundes laikā, t.i. 6,28 sek Cikliskā frekvence tiek aprēķināta pēc formulas ω = 2 * π * f. Cikliskā frekvence pieder pie mērvienības - radiāniem sekundē.
Svārstību sistēmā ir vēl dažiparametri, kas raksturo viņas personību. Paņemsim savu veco labo svārstu un, nedaudz svinīgi, nogādāsim to svārstību procesā - ērce-ērce, ērce-tukša. Lai to izdarītu, vienkārši nospiediet to vienu reizi un ... atstājiet to mierā. Ko mēs redzēsim? Svārsts ilgstoši svārstās bez papildu spēka pielietošanas, tā svārstību frekvence nemainās, bet amplitūda lēnām samazinās berzes spēku klātbūtnes dēļ reālās ierīcēs. Šādas svārstības, kad pēc inicializējošā šoka svārsta vai jebkuras citas svārstību sistēmas kustību nosaka tikai tās parametri, tiek sauktas par pareizām. Ja pieņemam, ka šajā gadījumā apstāšanās spēki ir vienādi ar nulli, un tas ir pavisam vienkārši - viss ir mūsu rokās, tad šāds svārsts, to sauc par matemātiku, svārstīsies uz visiem laikiem, un svārstību periodu var aprēķināt, izmantojot labi zināmo, tagad klasisko formulu - T = 2 * π * √ l / g.
No tā analīzes var izdarīt svarīgu secinājumu: svārsta svārstību dabisko biežumu nosaka tikai sistēmas iekšējie parametri - vītnes garums un gravitācijas spēka paātrinājuma lielums.
