Osciliadau am ddim

Prosesau creiddiol yw un o'r ffenomenau mwyaf cyffredin o ran natur. Mae eu hymchwil yn delio â gwahanol ganghennau o wybodaeth, yn gyntaf oll, ffiseg. I ateb y cwestiwn o ba alwiadau sy'n cael eu galw'n rhad ac am ddim, dylid ystyried mai'r categori hwn yw'r un gyntaf yn yr astudiaeth o'r holl amrywiaeth o ffenomenau dirgrynol sy'n digwydd mewn natur.

Difreintiwch eu mathau canlynol, wedi'u dosbarthu yn ôl y rhesymau canlynol.

Trwy natur gorfforol gwahaniaethu rhwng mecanyddol, electromagnetig a chymysg, gan gyfuno nodweddion y rhai a enwir eisoes.

Gyda'r ffordd o lifo yn yr amgylcheddau cyfagos, mae'r osciliadau canlynol yn cael eu gwahaniaethu:

- gorfodi, hynny yw, y rhai sy'n cael eu hachosi ac sy'n digwydd o dan ddylanwad gwahanol fathau o drafferthion allanol yr amgylcheddau lle maent yn digwydd. Yn yr achos hwn, mae'n rhaid arsylwi cyflwr cyfnodoldeb y trawiadau hyn;

- osciliadau am ddim, a elwir hefyd yn rhai cynhenid, a gychwynir gan eiddo mewnol y system ac sy'n cael eu nodweddu gan dampio gorfodol, pan fydd gweithredoedd y lluoedd mewnol yn dod i ben neu yn lleihau;

- hunan-osciliadau - y rhai a nodweddir gan bresenoldeb potensial penodol (ynni posibl) yn y system sy'n sicrhau bod osciliadau yn cael eu cyflawni. Y prif beth yw bod yr osciliadau rhad ac am ddim yn wahanol i hunan-osciliadau, nid yw'r amplitude yn dibynnu ar y pwls grym cychwyn cychwynnol, ond ar nodweddion y system ffisegol ei hun;

- parametrig - y rhain yw'r osciliadau sy'n cael eu ffurfio pan fydd paramedr penodol wedi'i neilltuo'n fwriadol i system dirgrynol, sy'n gweithredu fel amlygiad o eiddo'r amgylchedd allanol;

- osciliadau ar hap yw'r rheini lle mae'r ffactorau sy'n effeithio ar y broses oscillatory yn hap, nid yn bendant.

Gan grynhoi'r nodweddion hyn, gallwn ddod i'r casgliad, yn y ffurf fwyaf cyffredinol, bod osciliadau yn ailadrodd gyda cyfnod penodol o system benodol o'i gymharu â'i gyflwr cydbwysedd. Y meysydd mwyaf cyffredin o amlygiad o brosesau oscillatory mewn natur yw ffenomenau mecanyddol , cemegol, tonnau a thrydan, seryddol, electromagnetig ac eraill. Eiddo cyffredin o bob math o osciliadau, heb eithriad, yw eu bod yn gysylltiedig yn uniongyrchol â'r broses o drosglwyddo ynni - trawsnewid un math o egni i mewn i un arall.

Fel y nodwyd eisoes, mae'r man cychwyn wrth astudio natur y prosesau oscillatory yn ymchwiliad o fath fath ag osciliadau am ddim. Eu prif nodweddion yw'r paramedrau canlynol:

- Amlder (A) - y gwyriad mwyaf o'r system o'i gyflwr ecwilibriwm (yn fwyaf aml mae'r gwerth cyfartalog yn cael ei ddefnyddio);

- cyfnod (T) - cyfnod penodol o amser pan fydd hi'n bosib atgyweirio ailadroddiadau o ddatganiadau system;

- amlder osciliadau am ddim (f) - nifer yr osciliadau y mae'r system yn eu gwneud mewn uned benodol o amser. Mesurir y paramedr hwn yn hertz (Hz).

Mae perthynas y paramedrau hyn yn adlewyrchu'r fformiwla sy'n nodweddu osciliadau am ddim fel ffenomen. Ar gyfer systemau oscillatory gwahanol, mae'r paramedrau yn y fformiwla hon wedi'u cynnwys mewn gwahanol gyfuniadau, yn dibynnu ar ba system benodol sy'n cael ei ystyried.

Er enghraifft, yn y cylched oscillatory symlaf, mae'r fformiwla yn perthyn i'r cyfnod a'r amlder: f = 1 / T, mae'n dangos bod y cyfnod a'r amledd yn werthoedd gwrthdro.

Os ydym o'r farn bod yr osciliadau rhad ac am ddim sy'n digwydd mewn system o'r fath fel gwanwyn sefydlog sefydlog sy'n cael elastigedd penodol (k), yna rhaid inni droi at ail gyfraith Newton. O ystyried hynny, bydd y fformiwla sy'n adlewyrchu eiddo'r system osgiladu a ystyrir yn cymryd y ffurflen: F = -kx. Golyga hyn, os ydym yn esgeuluso gwerthoedd y lluoedd ffrithiannol ac yn cymryd y màs fel cyson, yna bydd system o'r fath yn oscillu'r un cyfnod bob amser, hyd yn oed â chyfyngiadau gwahanol ac amodau cychwynnol eu tarddiad.