Frekuensi siklik resonansi. Frekuensi osilasi siklik

Frekuensi osilasi, jumlah 1 detik. Ditunjuk. Jika t adalah periodotip osilasi, maka \u003d 1 / t; Ini diukur dalam Hertz (Hz). Frequency Barbecees \u003d 2 \u003d 2 / t RAD / s.

Masa osilasi, periode waktu terkecil di mana fluktuasi sistem bertanggung jawab atas kondisi yang sama di mana pada saat awal, dipilih secara sewenang-wenang. Periode - elevance, osilasi frekuensi terbalik. "Periode" berlaku, misalnya, dalam kasus osilasi harmonik, namun, sering digunakan untuk osilasi yang buruk.

Frekuensi melingkar atau siklik

Saat mengubah argumen kosinus, atau sinus pada 2π fungsi-fungsi ini dikembalikan ke nilai sebelumnya. Kami akan menemukan interval waktu T, di mana fase fungsi harmonik bervariasi 2π.

Ω (t + t) + α \u003d ωt + α + 2π, atau ωt \u003d 2π.

Waktu t satu osilasi lengkap disebut periode osilasi. Frekuensi ν disebut kuantitas, periode terbalik

Unit Pengukuran Frekuensi - Hertz (Hz), 1 Hz \u003d 1 S -1.

Frekuensi melingkar, atau siklik ω 2π kali frekuensi osilasi ν. Frekuensi melingkar adalah tingkat perubahan fasa dari waktu ke waktu. Betulkah:

.

Amplitudo (dari amplitudo latin - nilai), penyimpangan terbesar dari nilai keseimbangan nilai, berfluktuasi menurut tertentu, termasuk harmonik, hukum; Tonton osilasi solarmonic.

Fase osilasi argumen fungsiCOS (ωt + φ) menggambarkan proses osilasi harmonik (ω - frekuensi melingkar, T - time, φ adalah fase awal osilasi, I.E. Fase osilasi momen awal timet \u003d 0)

Perpindahan, kecepatan, akselerasi sistem partikel berosilasi.



Energi osilasi harmonik.

Osilasi harmonik.

Kasus tertentu yang penting dari osilasi periodik adalah osilasi harmonik, I.E. perubahan seperti itu dalam kuantitas fisik yang berada di bawah hukum

dimana. Dari jalur matematika diketahui bahwa fungsi formulir (1) berubah dalam kisaran dari A ke -A, dan bahwa periode positif terkecil. Oleh karena itu, osilasi harmonik dari formulir (1) terjadi dengan amplitudo A dan periode tersebut.

Anda seharusnya tidak membingungkan frekuensi siklik dan frekuensi osilasi. Ada hubungan sederhana di antara mereka. Sejak, tapi, kalau begitu.

Nilai ini disebut fase osilasi. Pada t \u003d 0, fase sama dengan, karena fase awal.

Perhatikan bahwa pada T:

di mana - fase awal. Dengan demikian, fase awal untuk osilasi yang sama adalah nilai yang ditentukan dengan target sebelumnya. Oleh karena itu, dari sejumlah nilai kemungkinan fase awal, nilai fase awal adalah yang terkecil dalam modul atau yang positif terkecil. Tapi ini tidak perlu. Misalnya, osilasi diberikan Maka nyaman untuk menulis dalam formulir dan untuk bekerja lebih jauh dengan pandangan terakhir dari catatan osilasi ini.

Dapat ditunjukkan bahwa fluktuasi formulir:

di mana ada tanda apa pun, dengan bantuan transformasi trigonometri sederhana, selalu dikurangi menjadi bentuk (1), dan, ane sama dengan, secara umum. Dengan demikian, osilasi bentuk (2) harmonik dengan amplitudo frekuensi siklik. Jangan mengarah pada bukti umum, mengilustrasikannya pada contoh tertentu.

Biarlah untuk menunjukkan bahwa osilasi

ini akan harmonis dan menemukan amplitudo, frekuensi siklik, fase awal periode. Betulkah,

-

Kita melihat bahwa osilasi nilai S dapat merekam dalam bentuk (1). Di mana ,.

Coba sendiri untuk memastikan itu

.

Secara alami, pencatatan osilasi harmonik dalam bentuk (2) tidak lebih buruk daripada pencatatan dalam bentuk (1), dan beralih ke tugas tertentu dari perekaman dalam formulir ini untuk mencatat dalam bentuk lain biasanya tidak perlu. Anda hanya perlu dapat segera menemukan amplitudo, frekuensi siklik dan periode, memiliki di depan segala bentuk perekaman osilasi harmonik.

Kadang-kadang bermanfaat untuk mengetahui sifat perubahan dalam derivatif pertama dan kedua dari ukuran S, yang membuat fluktuasi harmonik (berfluktuasi untuk hukum yang harmonis). Jika sebuah , maka pembedaan waktu t memberi ,. Dapat dilihat bahwa S "dan S" "berfluktuasi juga oleh hukum yang harmonis dengan frekuensi siklik yang sama dengan nilai S, dan amplitudo, masing-masing. Kami memberi contoh.

Biarkan koordinat tubuh, melakukan osilasi harmonik di sepanjang sumbu X, bervariasi sesuai dengan hukum, di mana x dalam sentimeter, waktu t dalam detik. Diperlukan untuk merekam hukum mengubah kecepatan dan akselerasi tubuh dan menemukan nilai maksimum mereka. Untuk menjawab pertanyaan yang ditugaskan, kami perhatikan bahwa derivatif pertama kali dari nilai X adalah proyeksi kecepatan tubuh pada sumbu X, dan derivatif kedua X adalah proyeksi akselerasi pada sumbu X: ,. Membedakan ekspresi untuk X pada waktunya, kita dapatkan ,. Nilai Maksimum Kecepatan dan Akselerasi: .

Osilasi - diulang dalam satu derajat dalam waktu proses mengubah negara menyatakan dekat titik keseimbangan.

Osilasi harmonik - osilasi, di mana fisik (atau lainnya) bervariasi bervariasi dari waktu ke waktu sesuai dengan hukum sinusoidal atau cosinus. Persamaan kinematik dari osilasi harmonik memiliki bentuk

di mana X adalah perpindahan (deviasi) dari titik berosilasi dari posisi kesetimbangan pada saat t; A - amplitudo osilasi, ini adalah nilai yang menentukan deviasi maksimum dari titik berosilasi dari posisi kesetimbangan; Ω adalah frekuensi siklik, nilai yang menunjukkan jumlah osilasi lengkap yang terjadi dalam 2π detik adalah fase total osilasi, fase awal osilasi.

Amplitudo adalah nilai perpindahan maksimum atau perubahan variabel dari nilai rata-rata dengan gerakan osilator atau gelombang.

Amplitudo dan fase awal osilasi ditentukan oleh kondisi awal pergerakan, I.E. Posisi dan kecepatan titik material pada saat t \u003d 0.

Getaran diferensial harmonik umum

amplitudo gelombang suara dan sinyal audio biasanya mengacu pada amplitudo tekanan udara dalam gelombang, tetapi kadang-kadang digambarkan sebagai amplitudo offset relatif terhadap keseimbangan (diafragma udara atau speaker)

Kustom adalah nilai fisik, karakteristik dari proses berkala, sama dengan jumlah siklus lengkap dari proses yang dilakukan per unit waktu. Frekuensi osilasi dalam gelombang suara ditentukan oleh frekuensi osilasi sumber. Fluktuasi frekuensi tinggi bercinta lebih cepat dari frekuensi rendah.

Nilai, frekuensi terbalik osilasi disebut periode T.

Periode osilasi - durasi satu siklus osilasi penuh.

Dalam sistem koordinat dari titik 0, kita menggambar vektor A̅, proyeksi di mana pada sumbu sama dengan acosφ. Jika vektor a̅ berputar secara seragam dengan kecepatan sudut ˳˳ berlawanan arah jarum jam, lalu φ \u003d ˳˳t + ˳˳, di mana ˳˳ adalah nilai awal φ (fase osilasi), maka amplitudo osilasi adalah modul yang berputar secara seragam vektor A̅, fase osilasi (φ) - sudut antara vektor A̅ dan sumbu oh, fase awal (˳˳) - nilai awal dari sudut ini, frekuensi sudut osilasi (Ω) - kecepatan sudut Rotasi vektor A̅ ..

2. Karakteristik Proses Gelombang: Front Wave, Ray, Kecepatan Gelombang, Panjang Gelombang. Gelombang longitudinal dan transversal; Contoh.

Permukaan yang bergetar pada saat ini telah ditutup dan belum ditanggung oleh fluktuasi disebut gelombang depan. Dalam semua titik permukaan seperti itu, setelah meninggalkan bagian depan gelombang, osilasi dipasang, fase yang sama.


Ray tegak lurus terhadap front gelombang. Sinar akustik, seperti cahaya, langsung dalam media homogen. Tercermin dan dibiaskan pada antarmuka lingkungan ke-2.

Panjang gelombang adalah jarak antara dua titik yang paling dekat satu sama lain, berfluktuasi dalam fase yang sama, biasanya panjang gelombang ditunjukkan oleh huruf Yunani. Dengan analogi dengan ombak yang timbul dalam air dari batu yang ditinggalkan, panjang gelombang adalah jarak antara dua puncak ombak yang berdekatan. Salah satu karakteristik utama osilasi. Diukur dalam satuan jarak (meter, sentimeter, dll.)

  • longitian. Gelombang (gelombang kompresi, gelombang P) - partikel sedang berfluktuasi paralel (oleh) arah propagasi gelombang (sebagai, misalnya, dalam hal propagasi suara);
  • melintang Gelombang (Gelombang Shift, S-Waves) - Partikel sedang berosilasi tegak lurus arah penyebaran gelombang (gelombang elektromagnetik, gelombang pada permukaan pemisahan media);

Frekuensi sudut osilasi (ω) adalah kecepatan sudut rotasi vektor A̅ (ѵ), perpindahan titik berosilasi - proyeksi vektor A̅ pada sumbu oh.

Ѵ \u003d dx / dt \u003d -a˳˳sin (Ω˳t + ˳˳) \u003d - ѵmsin (˳˳t + ˳˳), dimana kecepatan AΩ˳-maksimal (kecepatan amplitudo)

3. Osilasi bebas dan paksa. Frekuensi osilasi sistem sendiri. Fenomena resonansi. Contohnya .

Osilasi gratis (memiliki) Panggil mereka yang dilakukan tanpa pengaruh eksternal karena energi energi awalnya diperoleh. Model karakteristik dari osilasi mekanis tersebut adalah titik material pada pegas (pegas pendulum) dan titik material pada utas non-agresif (pendulum matematika).

Dalam contoh-contoh ini, osilasi muncul baik karena energi awal (penyimpangan titik material pada posisi kesetimbangan dan pergerakan tanpa kecepatan awal), atau karena kinetik (tubuh dilaporkan pada posisi awal keseimbangan), atau dengan biaya dan energi lainnya (kecepatan tubuh menyimpang dari posisi ekuilibrium).

Pertimbangkan pendulum musim semi. Dalam posisi keseimbangan gaya elastis F1

balanans gravitasi mg. Jika Anda menunda pegas pada jarak X, kekuatan elastis besar akan bertindak pada titik material. Ubah nilai gaya elastis (F), menurut hukum tenggorokan, sebanding dengan perubahan panjang musim semi atau perpindahan X Titik: F \u003d - Rx

Contoh lain. Pendulum matematika penyimpangan dari posisi ekuilibrium adalah sudut kecil α sehingga lintasan gerak titik material garis lurus bertepatan dengan sumbu sapi. Pada saat yang sama, perkiraan kesetaraan dilakukan: α ≈sin α≈ tgα ≈x / l

Osilasi tidak beruntung. Pertimbangkan model di mana kekuatan resistensi diabaikan.
Amplitudo dan fase awal osilasi ditentukan oleh kondisi awal pergerakan, I.E. Posisi dan kecepatan titik material adalah t \u003d 0.
Di antara berbagai jenis osilasi, osilasi harmonik adalah bentuk paling sederhana.

Dengan demikian, titik material yang ditangguhkan pada musim semi atau benang membuat osilasi harmonik, jika tidak mempertimbangkan kekuatan resistensi.

Periode osilasi dapat ditemukan dari rumus: t \u003d 1 / v \u003d 2p / ω0

Osilasi yang mengalir. Dalam kasus nyata, kekuatan berfluktuasi (gesekan) diterapkan pada tubuh berosilasi, sifat perubahan gerakan, dan osilasi menjadi melemahkan.

Berkenaan dengan gerakan satu dimensi, formula terakhir akan memberikan bentuk berikut: FC \u003d - R * DX / DT

Kecepatan penurunan amplitudo osilasi ditentukan oleh koefisien atenuasi: semakin kuat efek penghambatan medium, semakin ß dan semakin cepat amplitudo berkurang. Namun, secara praktis, tingkat atenuasi sering ditandai dengan penurunan redaman logaritmik, memahami rasio dua amplitudo berturut-turut, dipisahkan oleh logaritma alami dari hubungan dua amplitudo berturut-turut, interval waktu yang terpisah, sama dengan periode osilasi. , oleh karena itu, koefisien atenuasi dan penurunan redaman logaritmik adalah ketergantungan yang cukup sederhana: λ \u003d ßt

Dengan atenuasi parah dari rumus, dapat dilihat bahwa periode osilasi adalah nilai imajiner. Gerakan dalam hal ini tidak akan lagi berkala dan disebut aperiodik.

Osilasi paksa. Osilasi paksa disebut osilasi yang timbul dalam sistem dengan partisipasi kekuatan eksternal, berubah dalam undang-undang periodik.

Misalkan pada titik material, kecuali untuk kekuatan elastis dan kekuatan gesekan, kekuatan forcing eksternal f \u003d f0 cos ωt

Amplitudo osilasi paksa berbanding lurus dengan amplitudo kekuatan pemaksaan dan memiliki ketergantungan yang kompleks pada koefisien atenuasi dari medium dan frekuensi melingkar dari osilasi sendiri dan paksa. Jika ω0 dan ß untuk sistem diberikan, maka amplitudo osilasi paksa memiliki nilai maksimum pada beberapa frekuensi spesifik dari kekuatan paksa yang disebut resonan Fenomena itu sendiri adalah pencapaian amplitudo maksimum osilasi paksa untuk panggilan ω0 dan ß yang ditentukan resonansi.

Frekuensi melingkar resonansi dapat ditemukan dari kondisi minimum penyebut di: ωrez \u003d √ₒₒ- 2ß

Resonansi mekanis akan terbakar untuk menjadi fenomena yang bermanfaat dan berbahaya. Efek berbahaya terutama disebabkan oleh kehancuran yang dapat disebabkannya. Jadi, dalam teknik ini, mengingat getaran yang berbeda, perlu untuk menyediakan kemungkinan terjadinya kondisi resonansi, jika tidak kehancuran dan bencana mungkin. Badan biasanya memiliki beberapa frekuensi osilasi dan, dengan demikian, beberapa frekuensi resonansi.

Fenomena resonansi di bawah aksi osilasi mekanis eksternal terjadi pada organ internal. Dalam hal ini, rupanya, salah satu alasan untuk efek negatif dari fluktuasi dan getaran infrasound pada tubuh manusia.

6. Metode penelitian dalam kedokteran: perkusi, auskultasi. Fonokardiografi.

Sound mungkin merupakan sumber informasi tentang keadaan organ internal seseorang, jadi dalam pengobatan metode mempelajari kondisi pasien sebagai auskultasi, perkusi dan fonokardiografi didistribusikan dengan baik.

Auskultasi.

Untuk auskultasi menggunakan stetoskop atau fonenendoskop. Fonenadoskop terdiri dari kapsul berongga dengan membran yang mentransmisikan suara yang diterapkan pada tubuh pasien, tabung karet pergi ke telinga dokter. Di kapsul, ada resonansi kolom udara, sebagai akibatnya suara ditingkatkan dan auskultasi ditingkatkan. Dengan auskultasi paru-paru, suara bernafas, karakteristik pengirik yang berbeda. Anda juga dapat mendengarkan jantung, usus, dan perut.

Ketuk

Dalam metode ini, suara masing-masing bagian tubuh mendengarkan sambil memanjatnya. Bayangkan rongga tertutup di dalam tubuh yang diisi dengan udara. Jika Anda menyebabkan osilasi suara dalam tubuh ini, pada frekuensi suara tertentu, udara di rongga akan mulai beresonansi, menyoroti dan meningkatkan nada yang sesuai dengan ukuran dan posisi rongga. Tubuh manusia dapat diwakili sebagai totalitas gas yang diisi gas (paru-paru), cairan (organ internal) dan volume padat (tulang). Ketika tubuh terganggu, osilasi terjadi, frekuensi yang memiliki jangkauan luas. Dari kisaran ini, beberapa osilasi akan diperlakukan dengan cepat, yang lain, yang bertepatan dengan getaran mereka sendiri, akan meningkat dan akibat resonansi akan terdengar.

Fonokardiografi

Ini digunakan untuk mendiagnosis aktivitas jantung. Metode ini adalah pendaftaran grafis nada dan kebisingan jantung dan interpretasi diagnostik mereka. Fonokardiograf terdiri dari mikrofon, amplifier, sistem filter frekuensi dan perangkat pendaftaran.

9. Metode penelitian ultrasonik (USG) dalam diagnostik medis.

1) Metode diagnostik dan penelitian

Metode yang terletak menggunakan radiasi impulsif terutama. Ini adalah gema-detephalografi - penentuan tumor dan pembengkakan otak. Ultrasound Cardiography - Pengukuran dimensi jantung dalam dinamika; Dalam ophthalmology - location ultrasound untuk menentukan ukuran media mata.

2) Metode Dampak

Fisioterapi ultrasound adalah efek mekanis dan termal pada kain.

11. Gelombang kejut. Mendapatkan dan menggunakan gelombang kejut dalam kedokteran.
Gelombang kejut. - Terminal celah, yang bergerak relatif terhadap gas dan dengan persimpangan tekanan, kepadatan, suhu dan kecepatan yang melompat.
Untuk gangguan besar (ledakan, gerak supersonik tubuh, pelepasan listrik yang kuat, dll.) Kecepatan partikel berosilasi media dapat sebanding dengan kecepatan suara , gelombang kejut muncul.

Gelombang kejut dapat memiliki energi yang signifikanDengan demikian, dengan ledakan nuklir pada pembentukan gelombang kejut di lingkungan, sekitar 50% dari energi ledakan dihabiskan. Oleh karena itu, gelombang kejut, mencapai objek biologis dan teknis, mampu menyebabkan kematian, cedera dan kehancuran.

Dalam peralatan medis menggunakan gelombang kejut, mewakili pulsa tekanan yang sangat pendek dan kuat dengan amplitudo tekanan tinggi dan komponen kecil peregangan. Mereka dihasilkan di luar tubuh pasien dan ditransfer jauh ke dalam tubuh, menghasilkan efek terapeutik yang disediakan oleh spesialisasi model peralatan: menghancurkan batu kemih, pengobatan zona nyeri dan konsekuensi dari cedera sistem muskuloskeletal, stimulasi pemulihan otot jantung setelah infark miokard, menghaluskan formasi selulit, dll.

Segala sesuatu di planet ini memiliki frekuensinya sendiri. Menurut salah satu versi, itu bahkan didasarkan pada dunia kita. Sayangnya, teorinya sangat sulit untuk mengungkapkannya dalam kerangka satu publikasi, jadi kami akan dianggap secara eksklusif frekuensi osilasi sebagai tindakan independen. Sebagai bagian dari artikel, itu akan diberikan definisi dari proses fisik ini, unit pengukuran dan komponen metrologi. Dan pada akhirnya akan dianggap sebagai contoh pentingnya dalam kehidupan biasa yang biasa. Kami belajar apa yang diwakilinya dan apa sifatnya.

Apa yang mereka sebut frekuensi osilasi?

Ini menyiratkan nilai fisik yang digunakan untuk mengkarakterisasi proses berkala, yang sama dengan jumlah pengulangan atau kejadian peristiwa tertentu per unit waktu. Indikator ini dihitung sebagai rasio jumlah data insiden pada saat mereka berkomitmen. Frekuensi osilasi sendiri adalah setiap elemen dunia. Tubuh, Atom, Jembatan Jalan, Kereta Api, Pesawat - Mereka semua melakukan gerakan tertentu yang disebut. Biarkan proses ini tidak terlihat oleh mata, mereka. Unit pengukuran di mana frekuensi osilasi dianggap Hertz. Mereka menerima nama mereka untuk menghormati fisika asal Jerman Herrich Hertz.

Frekuensi instan

Sinyal periodik dapat ditandai dengan frekuensi instan, yang akurat dengan koefisien adalah tingkat perubahan fase. Ini dapat diwakili sebagai jumlah komponen spektral harmonik dengan fluktuasi permanen mereka.

Frekuensi osilasi siklik

Lebih mudah digunakan dalam fisika teoretis, terutama pada bagian tentang elektromagnetisme. Frekuensi siklik (juga disebut radial, bundar, sudut) adalah nilai fisik yang digunakan untuk menunjukkan intensitas asal muat osilator atau rotasi. Yang pertama dinyatakan dalam revolusi atau fluktuasi sebentar. Dengan gerakan rotasi, frekuensinya sama dengan modul vektor kecepatan sudut.

Ekspresi indikator ini dilakukan di Radians selama satu detik. Dimensi frekuensi siklik adalah waktu mundur. Dalam istilah numerik, itu sama dengan jumlah osilasi atau revolusi, yang terjadi untuk jumlah detik 2π. Administrasi untuk digunakan secara signifikan dapat menyederhanakan spektrum formula yang berbeda dalam elektronik dan fisika teoritis. Contoh penggunaan yang paling populer adalah perhitungan frekuensi siklik resonansi dari kontur LC osilator. Rumus lain dapat secara signifikan menyulitkan.

Frekuensi peristiwa diskrit

Di bawah nilai ini, nilai rata-rata, yang sama dengan jumlah peristiwa diskrit yang terjadi dalam satu unit waktu. Secara teori, indikator biasanya digunakan - kedua dalam minus tingkat pertama. Dalam praktiknya, untuk mengekspresikan frekuensi impuls, Hertz biasanya menggunakan.

Frekuensi rotasi.

Di bawahnya, mereka memahami kuantitas fisik, yang sama dengan jumlah revolusi lengkap, yang terjadi dalam satu unit waktu. Ini juga menggunakan indikator - kedua dalam minus tingkat pertama. Untuk merujuk pada pekerjaan yang dilakukan, frasa seperti omset per menit, jam, hari, bulan, tahun dan lainnya dimungkinkan.

Unit

Apa frekuensi osilasi? Jika Anda memperhitungkan sistem SI, maka unit pengukuran adalah Hertz. Itu awalnya diperkenalkan oleh Komisi Electrotechnical Internasional pada tahun 1930. Dan Konferensi Umum ke-11 tentang mendesah dan langkah-langkah pada 1960-an mengamankan penggunaan indikator ini sebagai unit C. Apa yang dikemukakan sebagai "ideal"? Mereka adalah frekuensi ketika satu siklus dilakukan dalam satu detik.

Tetapi apa yang harus dilakukan dengan produksi? Nilai sewenang-wenang ditetapkan untuk mereka: kilocycle, megatik per detik dan sebagainya. Oleh karena itu, mengambil perangkat yang berfungsi dengan indikator di GHz (sebagai prosesor komputer), dapat memiliki sekitar kirimkan berapa banyak tindakan yang dibuatnya. Tampaknya bagaimana untuk secara perlahan bagi seseorang waktu membentang. Tetapi teknik ini memiliki waktu untuk memenuhi jutaan dan bahkan miliaran operasi per detik selama periode yang sama. Dalam satu jam, komputer sudah membuat banyak tindakan yang kebanyakan orang bahkan tidak akan dapat menyajikannya dalam istilah numerik.

Aspek metrologi

Frekuensi osilasi menemukan penggunaannya bahkan dalam metrologi. Berbagai perangkat memiliki banyak fitur:

  1. Mengukur frekuensi pulsa. Mereka diwakili oleh akun elektronik dan jenis kondensor.
  2. Tentukan frekuensi komponen spektral. Ada tipe heterodyne dan resonan.
  3. Analisis spektrum dilakukan.
  4. Mereproduksi frekuensi yang diperlukan dengan akurasi yang diberikan. Dalam hal ini, berbagai langkah dapat diterapkan: standar, synthesizers, generator sinyal, dan teknik lain dari arah ini.
  5. Bandingkan indikator osilasi yang diperoleh, untuk tujuan ini, komparator atau osiloskop digunakan.

Contoh pekerjaan: Suara

Semua yang ditulis di atas bisa sangat sulit untuk dipahami, karena kami menggunakan bahasa kering fisika. Untuk mewujudkan informasi yang diberikan, Anda dapat memberikan contoh. Semuanya akan dicat secara detail di dalamnya, berdasarkan analisis kasus dari kehidupan modern. Untuk melakukan ini, pertimbangkan contoh osilasi yang paling terkenal - suara. Sifat-sifatnya, serta fitur osilasi elastis mekanis di media, secara langsung tergantung pada frekuensi.

Organ-organ pendengaran manusia dapat menangkap osilasi yang berada dalam 20 Hz hingga 20 KHz. Selain itu, dengan usia, batas atas akan menurun secara bertahap. Jika frekuensi osilasi suara turun di bawah indikator 20 Hz (yang sesuai dengan MI subkontrollava), maka infrasound akan dibuat. Jenis ini, yang dalam banyak kasus tidak terdengar bagi kita, orang masih bisa merasa relatif. Jika perbatasan terlampaui dalam 20 kilohertz, osilasi dihasilkan, yang disebut ultrasonografi. Jika frekuensinya melebihi 1 GHz, maka dalam hal ini kita akan berurusan dengan hipersonik. Jika kita menganggap alat musik seperti piano, itu dapat membuat osilasi di kisaran 27,5 Hz hingga 4186 Hz. Itu harus diingat bahwa suara musik tidak hanya terdiri dari frekuensi utama - Overtones, harmonik ditambahkan ke dalamnya. Semuanya mendefinisikan timbre bersama-sama.

Kesimpulan

Karena Anda memiliki kesempatan untuk mengetahui, frekuensi osilasi adalah komponen yang sangat penting yang memungkinkan Anda untuk berfungsi dunia kami. Berkat dia yang bisa kita dengar, komputer bekerja dengan bantuannya dan banyak hal berguna lainnya dilakukan. Tetapi jika frekuensi osilasi melebihi batas optimal, maka kehancuran tertentu dapat dimulai. Jadi, jika Anda mempengaruhi prosesor, sehingga kristalnya bekerja dengan indikator dua kali lebih banyak, akan gagal dengan cepat.

Ini dapat dibawa dengan kehidupan manusia ketika, dengan frekuensi tinggi, Drumpipes meledak. Perubahan negatif lainnya dengan tubuh juga akan terjadi, yang akan memerlukan masalah tertentu, hingga mati. Selain itu, karena kekhasan sifat fisik, proses ini menyebar pada periode waktu yang cukup lama. By the way, dengan mempertimbangkan faktor ini, militer sedang mempertimbangkan peluang baru untuk pengembangan lengan masa depan.

Ketika mempelajari bagian ini harus diingat bahwa osilasi Berbagai sifat fisik dijelaskan dengan posisi matematika yang seragam. Di sini perlu untuk memahami dengan jelas konsep-konsep seperti osilasi harmonik, fase, perbedaan fase, amplitudo, frekuensi, periode osilasi.

Itu harus diingat bahwa dalam sistem osilasi nyata ada resistensi medium, I.E. Osilasi akan melemahkan. Untuk mengkarakterisasi atenuasi osilasi, koefisien atenuasi dan penurunan logaritmik atuchi disuntikkan.

Jika osilasi dilakukan di bawah aksi gaya eksternal yang berubah secara berkala, maka osilasi tersebut disebut paksa. Mereka akan tidak berhasil. Amplitudo osilasi paksa tergantung pada frekuensi kekuatan pemaksaan. Ketika frekuensi osilasi yang dipaksakan mendekati frekuensi osilasinya sendiri dari amplitudo osilasi paksa meningkat tajam. Fenomena ini disebut resonansi.

Pindah ke studi gelombang elektromagnetik perlu mewakili itu dengan jelasgelombang elektromagnetik - Ini adalah medan elektromagnetik yang menyebar di ruang angkasa. Gelombang elektromagnetik yang memancarkan sistem paling sederhana adalah dipol listrik. Jika dipol melakukan osilasi harmonik, maka memancarkan gelombang monokromatik.

Tabel formula: osilasi dan ombak

Hukum Fisik, Formula, Variabel

Rumus osilasi dan ombak

Persamaan osilasi harmonik:

di mana x - offset (deviasi) dari nilai berosilasi dari posisi kesetimbangan;

A - amplitudo;

frekuensi ω - melingkar (siklik);

α - fase awal;

(ωt + α) - fase.

Komunikasi antara periode dan frekuensi melingkar:

Frekuensi:

Koneksi frekuensi melingkar dengan frekuensi:

Periode osilasi sendiri

1) Pendulum musim semi:

di mana k adalah kekakuan musim semi;

2) Pendulum matematika:

di mana l adalah panjang pendulum,

g - akselerasi jatuh bebas;

3) Sirkuit osilasi:

di mana l adalah induktansi kontur,

C - kapasitansi kapasitor.

Frekuensi osilasi sendiri:

Penambahan osilasi frekuensi dan arah yang sama:

1) amplitudo osilasi yang dihasilkan

di mana 1 dan 2 - amplituds dari komponen osilasi,

α 1 dan α 2 - fase awal komponen osilasi;

2) fase awal osilasi yang dihasilkan

Persamaan osilasi yang mengalir:

e \u003d 2,71 ... - dasar logaritma alami.

Amplitudo osilasi tidur:

di mana 0 adalah amplitudo pada saat awal waktu;

β - koefisien atenuasi;

Koefisien atenuasi:

tubuh ibitable

di mana r adalah koefisien resistensi medium,

berat badan m -

sirkuit osilasi

di mana R adalah resistensi aktif,

L - Induktansi kontur.

Frekuensi osilasi mengambang Ω:

Periode osilasi terapung t:

Redaman penurunan logaritmik:

Di dunia di sekitar kita, ada banyak fenomena dan proses yang, pada umumnya, tidak terlihat karena mereka tidak, tetapi karena kita tidak memperhatikan mereka. Mereka selalu hadir dan esensi yang sama tak terlihat dan wajib dari hal-hal yang tanpanya hidup kita sulit. Masing-masing, misalnya, diketahui bahwa osilasi seperti itu: dalam bentuk paling umum adalah penyimpangan dari keadaan keseimbangan. Nah, well, bagian atas menara ostankino ditolak pada 5 m, dan apa selanjutnya? Jadi akan membeku? Tidak ada yang seperti ini akan mulai kembali, itu akan menyelipkan keadaan keseimbangan dan akan menyimpang di sisi lain, dan selamanya, sampai ada. Dan katakan padaku, banyak orang benar-benar melihat fluktuasi yang cukup serius dalam struktur yang begitu besar? Semua orang tahu, ragu-ragu, di sini, di sini, di sana, dan siang dan malam, di musim dingin dan musim panas, tetapi entah bagaimana ... tidak terlihat. Alasan untuk proses osilasi adalah pertanyaan lain, tetapi kehadirannya adalah tanda yang tak terpisahkan dari semua hal.

Di sekitar: bangunan, struktur, pendulum jam, daun di pohon, string biola, permukaan lautan, kaki Chamberon ... di antara osilasi ada kacau, yang tidak memiliki pengulangan yang ketat, dan siklik Memiliki set lengkap perubahan mereka, dan kemudian siklus ini berulang, secara umum, panjang. Biasanya perubahan ini menyiratkan patung koordinat spasial yang konsisten, seperti yang dapat diamati pada contoh osilasi pendulum atau menara yang sama.

Jumlah osilasi per unit waktu disebut frekuensi f \u003d 1 / t. Unit Pengukuran Frekuensi - HZ \u003d 1 / s. Jelas bahwa frekuensi siklik adalah parameter osilasi apa pun. Namun demikian, dalam praktiknya, konsep ini diterima, dengan beberapa tambahan, untuk berhubungan terutama dengan osilasi sifat rotasi. Jadi itu terjadi dalam teknik, yang merupakan dasar dari sebagian besar mesin, mekanisme, perangkat. Untuk osilasi seperti itu, satu siklus adalah satu pergantian, dan kemudian lebih mudah untuk menggunakan parameter sudut gerakan. Berdasarkan hal ini, gerakan rotasi diukur dengan unit sudut, I.E. Satu putaran adalah 2π radian, dan frekuensi siklik ῳ \u003d 2π / T. Dari ungkapan ini, koneksi mudah dilihat dengan frekuensi F: ῳ \u003d 2πf. Ini memungkinkan Anda untuk mengatakan bahwa frekuensi siklik adalah jumlah osilasi (revolusi penuh) selama 2π detik.

Tampaknya, bukan di dahi, jadi ... tidak begitu. Multiper 2π dan 2πF digunakan dalam banyak persamaan elektronik, matematika dan fisika teoritis dalam beberapa bagian, di mana proses osilasi dipelajari menggunakan konsep frekuensi siklik. Rumus frekuensi resonansi, misalnya, dikurangi oleh dua makhluk. Dalam hal penggunaan dalam perhitungan unit "ob / s", sudut, siklik, frekuensi ῳ secara numerik bertepatan dengan nilai frekuensi F.

Osilasi, baik esensi maupun bentuk keberadaan materi, dan inkarnasinya yang sebenarnya - subjek keberadaan kita, sangat penting dalam kehidupan manusia. Pengetahuan tentang hukum osilasi memungkinkan untuk menciptakan elektronik modern, teknik listrik, banyak mobil modern. Sayangnya, osilasi tidak selalu membawa efek positif, kadang-kadang mereka membawa kesedihan dan kehancuran. Osilasi yang tidak terhitung, penyebab banyak kecelakaan, menyebabkan material, dan frekuensi siklik dari getaran resonansi jembatan, bendungan, suku cadang mesin menyebabkan kegagalan prematur mereka. Studi proses getaran, kemampuan untuk memprediksi perilaku objek alami dan teknis untuk mencegah kehancuran atau keluarnya dari keadaan kerja - tugas utama banyak aplikasi teknik, dan pemeriksaan fasilitas industri dan mekanisme ketahanan getaran adalah a elemen wajib layanan operasional.