מטוטלת הפעלה - תדירות התנודה

פרמטרים של תהליכי oscillatory הם מושגים פיסיים ידועים - במשרעת התקופה. לפיכך, תחת תנודות לממש חוק התקופתי מרובה על ידי חזרה על התהליך של שינוי גודל פיזיקלי סביב הערך שלו מרושע או אפס. הבה נניח כי החוק הזה הוא בעל אופי סינוסי. אז, אם הפונקציה F (x) של התהליך ניתנת על ידי סוג F (x) = K * sin (x), יש לנו כזה בדיוק פונקציה נדנוד, אשר, לזכור, למעלה ולמטה, למעלה ולמטה ...

קחו למשל את הגרף של הפונקציה אמר על, באופן עקרוני, כל ערך על ציר Y מסומן y1, נע לאורך ציר X, Y2 למצוא את הנקודה הבאה עם ערך של y1. עכשיו, אם ציר ה- X, מן v2 הנקודה, לדחות שווה מרווח ל- T = (Y2 - y1), אנחנו מקבלים את v3 נקודה וזה יהיה שווה Y1 ו- Y2. הצורה של הגרף בין הנקודות הללו חזר בדיוק על כל המגזרים הבאים שווה ט לפיכך מצאנו T פרמטר לתהליך שתואר על ידי הנוסחה F (x) = K * sin (x), אשר יש תכונה יוצאת דופן שמשנה בתוך הטיעון X T להוביל שינוי הפונקציה F (x) על מכלול ערכיה. בגלל השינויים ציר ה- X הוא מוגבל בזמן, או במילים אחרות, מספר מחזורים T אינסוף, אז יש לנו מחזורית, כלומר אני חוזר, שינוי של פונקציה. מחזור זמן T נקרא תקופה של תנודה ו נמדד בשניות. אבל יותר מקובל באמנות להשתמש יחידת מדידה, אשר נקראת תדירות התנודה, מסומנת ו ומחשב f = 1 / T, יחידה שהיא נקראת הרץ (Hz). תדירות 1 הרץ - הוא תנודה אחת בשנייה.

אנחנו מוקפים בעולם "מזעזע". תנודות - שזה נשמע, זרם חשמלי דרך קווי הטלפון, מנגנון רטט, האור, הגאות והשפל, את הסיבוב של כוכבי הלכת, ו ... לא סופרים אותם בקרב, התנודות הללו. לכולם יש גבולות קונבנציונליים מספיק של התדר שלהם, אומר "מגוון של וריאציה." לדוגמא, תדירות התנודה של אדם תדרי קול נשמע - מ 16 הרץ עד 20 קילוהרץ (1 kHz = 1000 Hz), ואת המגוון של תדרי קול טמונה בפיהם בטווח 100 - רץ 4000. עובדה ידועה כי לא כל האנשים שומעים את המגוון השלם של צלילים - רב כבר 12-15 שמיעת kHz. הטכניקה מיישמת את התנודות הקוליות 100, 200 kHz ומעלה. פרטי מנגנונים עשויים להשתנות גם במגוון גדול של תדרים - ולשתף רץ ועשרות kHz. אבל לרובם יש מגוון רחב של גלים אלקטרומגנטיים - ממניות ועד אלפים רבים של מיליון רץ. בשנת הספקטרום הגלובלי הזו של גלי אור של אדמה הוא קטן מאוד, אך הם נתפסים על ידי שלנו האיברים של חזון. תדירות תנודה שונים בספקטרום של גלי האור קובע את הצבע של האור הנראה - מאדום לסגול.

אבל בחזרה "רבוע אחד." לעתים קרובות, זה נוח להשתמש יחידות שונות מעט. תחבולה כזאת מאפשרת לפשט רב של הנוסחות להפוך אותם לגלויים יותר. וזה בשל העובדה כי פונקציות תנודת סינוסי מציעות את האפשרות להשתמש במשתנים ביחידות מדידה של זוויות - מרדיאנים או מעלות. אבל באותו הזמן, בחישוב של "צמרמורת" 2P המתמיד, אשר, יחד עם התדירות למצוא ביטויים מתמטיים רבים. ואז הם החליטו להציג יחידה שונה של מדידת תדר, והעניק לה את השם "תדירות תנודה מחזורית." המהות של יחידה זו היא כי התדירות שלה נקבעת לפי מספר התנודות במהלך 2 שניות * π, דהיינו 6.28 שניות. תדירות מחזורית מחושבת לפי הנוסחא ω = 2 * π * f. השתייכות בתדירות המחזורית מתבטא יחידת המדידה שלה - מרדיאנים לשנייה.

מערכת נדנוד יש עדיין כמה פרמטרים שמאפיינים את אישיותה. קח מטוטלת הישנה והטובה שלנו מעט חגיגי, להפחית אותה למצב של תהליך רטט - וטיק-טוק, וטיק-טוק. כדי לעשות זאת פעם אחת מספיק כדי לדחוף אותו ... לבד. מה נוכל לראות? מטוטלת הנעה מספיק זמן בלי כל יישום נוסף של כוח, תדירות התנודה שלו לא משתנית, ואת משרעת פוחתת בהדרגה, בגלל כוחות חיכוך המכשירים בפועל. תנודות כאלה כאשר האתחול אחרי דחיפה של תנועת המטוטלת, או כל מערכת רטט אחרת נקבעה רק על ידי הפרמטרים, שנקראו עצמו. אם נניח כי באותו זמן כוחות לעצור שווים לאפס, וזה מאוד פשוט - הכל בידיים שלנו, כגון מטוטלת, זה נקרא מתמטית, יהיה להתנדנד לנצח, ואת תקופת תנודה ניתן לחשב מן הידוע, שכבר הפך לקלאסיקה, הנוסחה - C = 2 * π * √ l / g.

מהניתוח אפשר לעשות מסקנה חשובה: התדר הטבעי של תנודה של המטוטלת נקבע רק על ידי הפרמטרים הפנימיים של המערכת - אורך החוט ואת הגודל של תאוצת הכבידה של כדור הארץ.