Freqüência cíclica ressonante. Frequência de oscilação cíclica

A frequência de oscilações, número de 1 segundos. Designadas. Se T é periodótipos de oscilações, então \u003d 1 / t; É medido em Hertz (Hz). Theugal Frequency Barbecues \u003d 2 \u003d 2 / t RAD / s.

O período de oscilações, o menor período de tempo através do qual as flutuações do sistema são responsáveis \u200b\u200bpela mesma condição em que foi no momento inicial, selecionado arbitrariamente. Período - Elevance, oscilações de frequência reversa. O "período" é aplicável, por exemplo, no caso de oscilações harmônicas, no entanto, é frequentemente usado para oscilações mal decaimento.

Frequência circular ou cíclica

Ao alterar o argumento de cosseno, ou o seio em 2π, essas funções são retornadas ao valor anterior. Vamos encontrar o intervalo de tempo t, durante o qual a fase da função harmônica varia por 2π.

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

O tempo de oscilação completa é chamado de período de oscilação. A frequência ν é chamada de quantidade, período inverso

Unidade de Medição de Frequência - Hertz (Hz), 1 Hz \u003d 1 s -1.

Freqüências circulares ou cíclicas Ω 2π vezes a frequência de oscilações ν. A frequência circular é a taxa de mudança de fase ao longo do tempo. Mesmo:

.

Amplitude (do valor da amplitudo latino), o maior desvio do valor do equilíbrio do valor, flutuando de acordo com um certo, incluindo harmonia, lei; Assista oscilações solarmônicas.

Oscilações de fase O argumento dos funçários (ωt + φ) descrevendo o processo oscilatório harmônico (Ω - a frequência circular, T - tempo, φ é a fase inicial de oscilações, isto é, a fase de oscilações do momento inicial do timet \u003d 0)

Deslocamento, velocidade, aceleração do sistema de partículas oscilantes.



Energia das oscilações harmônicas.

Oscilações harmônicas

Um caso particular importante de oscilações periódicas são oscilações harmônicas, isto é. Tais mudanças na quantidade física que passam pela lei

onde. Do curso da matemática, sabe-se que a função da forma (1) muda no intervalo de A para -a, e que o menor período positivo. Portanto, a oscilação harmônica da forma (1) ocorre com a amplitude A e o período.

Você não deve confundir a frequência cíclica e a frequência de oscilações. Há uma conexão simples entre eles. Desde então, então.

O valor é chamado de fase de oscilação. Em t \u003d 0, a fase é igual a, porque a fase inicial.

Note que no mesmo T:

onde - a fase inicial. Por conseguinte, a fase inicial para a mesma oscilação é o valor definido com o alvo antes. Portanto, a partir de uma pluralidade de possíveis valores da fase inicial, o valor da fase inicial é o menor no módulo ou o menor positivo. Mas isso não é necessário. Por exemplo, a oscilação é dada então é conveniente escrever na forma e trabalhar mais com a última visão deste registro de oscilação.

Pode-se mostrar que as flutuações da forma:

onde qualquer sinal será para ser, com a ajuda de simples transformações trigonométricas, é sempre reduzido ao formulário (1) e, ane é igual a, em geral. Assim, as oscilações da forma (2) são harmônicas com a amplitude da frequência cíclica. Não leve a evidências gerais, ilustre-a em um exemplo específico.

Deixá-lo ter para mostrar que a oscilação

será harmonioso e encontrar uma amplitude, frequência cíclica, fase inicial dos períodos. Mesmo,

-

Vemos que a oscilação do valor S foi capaz de registrar na forma (1). Em que ,.

Tente se certificar de que

.

Naturalmente, a gravação de oscilações harmônicas na forma (2) não é pior do que a gravação no formulário (1), e alternar para uma tarefa específica da gravação neste formulário para registrar em outra forma geralmente não há necessidade. Você só precisa ser capaz de encontrar imediatamente a amplitude, a frequência cíclica e o período, tendo na frente de qualquer forma de registro de oscilação harmônica.

Às vezes é útil conhecer a natureza da mudança nos primeiros e segundos derivativos do tamanho de S, que tornam as flutuações harmônicas (flutuam para a lei harmoniosa). Se um , então a diferenciação de tempo t dá ,. Pode-se ver que s "e s" "flutuam também pela lei harmoniosa com a mesma frequência cíclica que o valor S e amplitude, respectivamente. Damos um exemplo.

Deixe a coordenada do corpo, realizando oscilações harmônicas ao longo do eixo X, varia de acordo com a lei, onde X em centímetros, tempo t em segundos. É necessário registrar a lei de alterar a velocidade e a aceleração do corpo e encontrar seus valores máximos. Para responder à pergunta atribuída, notamos que a primeira vez derivada do valor de X é a projeção da velocidade do corpo no eixo X, e o segundo derivado X é a projeção da aceleração no eixo X :,. Diferenciando a expressão para x no tempo, recebemos ,. Valores máximos de velocidade e aceleração: .

Oscilações - repetidas em um grau no tempo do processo de alteração dos estados do Estado perto do ponto de equilíbrio.

Oscilação harmônica - oscilações, na qual o físico (ou qualquer outro) varia variar ao longo do tempo de acordo com a lei sinusoidal ou cosseno. A equação cinemática de oscilações harmônicas tem a forma

onde X é o deslocamento (desvio) do ponto oscilante da posição de equilíbrio na época de t; A - Amplitude de oscilações, este é um valor que determina o desvio máximo do ponto oscilante da posição de equilíbrio; Ω é uma frequência cíclica, o valor indicando o número de oscilações completas que ocorrem dentro de 2π segundos é a fase total das oscilações, a fase inicial de 0- de oscilações.

A amplitude é o valor máximo de deslocamento ou alterações variáveis \u200b\u200bdo valor médio com um movimento oscilatório ou onda.

A amplitude e a fase inicial das oscilações são determinadas pelas condições iniciais de movimento, isto é. A posição e velocidade do ponto do material no momento t \u003d 0.

Vibração diferencial harmônica generalizada

a amplitude de ondas sonoras e sinais de áudio geralmente se refere à amplitude da pressão do ar na onda, mas às vezes é descrita como uma amplitude de deslocamento em relação ao equilíbrio (o diafragma do ar ou do orador)

O costume é um valor físico, uma característica de um processo periódico, igual ao número de ciclos completos do processo realizado por unidade de tempo. A frequência de oscilações nas ondas sonoras é determinada pela frequência de oscilações de origem. Flutuações de alta freqüência fodido mais rápido que a baixa frequência.

O valor, a frequência inversa de oscilações é chamada de período de T.

Oscilações do período - a duração de um ciclo de oscilação completo.

No sistema de coordenadas do ponto 0, desenhamos o vetor a̅, a projeção dos quais no eixo é igual a Acosφ. Se o vetor A̅ for uniformemente girar com uma velocidade angular ω˳ no sentido anti-horário, então φ \u003d ω˳t + φ˳, onde φ˳ é o valor inicial da φ (fase de oscilação), então a amplitude de oscilação é o módulo de uma rotação uniforme Vector A̅, a fase de oscilação (φ) - o ângulo entre o vetor A̅ e o eixo Oh, a fase inicial (φ˳) - o valor inicial deste ângulo, a frequência angular de oscilações (Ω) - a velocidade angular do Rotação do vetor a̅ ..

2. Características do processo de onda: frente de onda, raio, velocidade de onda, comprimento de onda. Ondas longitudinais e transversais; Exemplos.

A superfície que agita no momento já foi coberta e ainda não coberta por flutuações é chamada de frente de onda. Em todos os pontos de tal superfície, depois de sair da frente da onda, os oscilações estão instalados, a mesma fase.


O raio é perpendicular à frente da onda. Raios acústicos, como a luz, são diretos em um meio homogêneo. Refletido e refratado na interface dos 2º ambientes.

O comprimento de onda é a distância entre os dois pontos mais próximos um do outro, flutuando nas mesmas fases, geralmente o comprimento de onda é indicado pela letra grega. Por analogia com as ondas que surgem na água da pedra abandonada, o comprimento de onda é a distância entre duas cristas adjacentes da onda. Uma das principais características das oscilações. Medido em unidades de distância (metros, centímetros, etc.)

  • longitian. Ondas (ondas de compressão, p-ondas) - partículas médias flutuam paralelo (por) a direção da propagação da onda (como, por exemplo, no caso da propagação sonora);
  • transversal Ondas (ondas de mudança, ondas S) - partículas médias oscilam perpendicular a direção da propagação da onda (ondas eletromagnéticas, ondas nas superfícies da separação da mídia);

A freqüência angular de oscilações (Ω) é a velocidade angular da rotação do vetor A̅ (ѵ), o deslocamento do ponto oscilante - a projeção do vetor A̅ no eixo Oh.

Ѵ \u003d dx / dt \u003d -aω˳sin (ω˳t + φ˳) \u003d - ѵmsin (ω˳t + φ˳), onde fiel \u003d velocidade máxima (amplitude de velocidade)

3. Oscilações livres e forçadas. Própria frequência de oscilações do sistema. Fenômeno de ressonância. Exemplos .

Oscilações gratuitas (próprias)) Ligue para aqueles que são executados sem influências externas devido à energia originalmente obtida de energia. Os modelos característicos de tais oscilações mecânicas são o ponto material na primavera (pêndulo de primavera) e o ponto de material sobre o fio não agressivo (pêndulo matemático).

Nestes exemplos, as oscilações surgem devido à energia inicial (o desvio do ponto do material sobre a posição do equilíbrio e o movimento sem velocidade inicial), ou devido ao cinético (o corpo é relatado na posição inicial do equilíbrio), ou à custa e outra energia (velocidade do corpo desviou da posição de equilíbrio).

Considere o pêndulo de primavera. Na posição de equilíbrio da força elástica F1

balans a gravidade da mg. Se você atrasar a primavera na distância X, uma grande força elástica atuará no ponto de material. Alterar o valor da força elástica (f), de acordo com a lei da garganta, é proporcional à mudança no comprimento da mola ou no ponto X de deslocamento: f \u003d - rx

Outro exemplo. O pêndulo matemático de desvios da posição de equilíbrio é um ângulo tão pequeno α para que a trajetória de movimento do ponto material da linha reta coincide com o eixo de boi. Ao mesmo tempo, é realizada a igualdade aproximada: α ≈sin α≈ tgα ≈x / l

Oscilações azaras. Considere um modelo em que a força de resistência negligenciada.
A amplitude e a fase inicial das oscilações são determinadas pelas condições iniciais de movimento, isto é. A posição e a velocidade do ponto do material é t \u003d 0.
Entre os vários tipos de oscilações, a oscilação harmônica é a forma mais simples.

Assim, o ponto material suspenso na primavera ou na rosca faz oscilações harmônicas, se não considerar a resistência à resistência.

O período de oscilações pode ser encontrado a partir da fórmula: t \u003d 1 / v \u003d 2P / Ω0

Oscilações fluidas. No caso real, os pontos fortes flutuantes (atrito) são aplicados ao corpo oscilante, a natureza dos movimentos de movimento, e a oscilação se torna atenuante.

No que diz respeito ao movimento unidimensional, a última fórmula dará a seguinte forma: FC \u003d - R * dx / dt

A velocidade de diminuições da amplitude da oscilação é determinada pelo coeficiente de atenuação: quanto mais forte o efeito inibitório do meio, mais ß e mais rápido a amplitude diminui. Praticamente, no entanto, o grau de atenuação é frequentemente caracterizado por um decréscimo logarítmico de atenuação, compreendendo a proporção de duas amplitudes consecutivas, separadas por um logaritmo natural da relação de duas amplitudes consecutivas, um intervalo de tempo separado, igual ao período de oscilação , portanto, o coeficiente de atenuação e o decremento logarítmico da atenuação são suficientemente simples dependência: λ \u003d ßt

Com atenuação grave da fórmula, pode-se ver que o período de oscilação é um valor imaginário. O movimento neste caso não será mais periódico e é chamado aperiodicamente.

Oscilações forçadas. Oscilações forçadas são chamadas de oscilações decorrentes do sistema com a participação da força externa, mudando em uma lei periódica.

Suponha que no ponto material, com exceção da força elástica e força de atrito, a força de forçamento externa f \u003d f0 cos ωt

A amplitude da oscilação forçada é diretamente proporcional à amplitude da força forçada e tem uma dependência complexa do coeficiente de atenuação do meio e das freqüências circulares de seus próprios e forçados oscilações. Se ω0 e ß para o sistema forem dadas, a amplitude das oscilações forçadas tem o valor máximo em alguma frequência específica da força forçada chamada ressonante O próprio fenômeno é a conquista da amplitude máxima das oscilações forçadas para a chamada ω0 e ß especificada ressonância.

A frequência circular ressonante pode ser encontrada a partir das condições do mínimo do denominador em: ωREZ \u003d √Ωₒ- 2ß

A ressonância mecânica queimará para ser um fenômeno útil e prejudicial. Efeito prejudicial é principalmente devido à destruição que pode causar. Assim, na técnica, dadas as diferentes vibrações, é necessário prever a possível ocorrência de condições ressonantes, caso contrário, a destruição e a catástrofe podem ser. Os corpos geralmente têm várias freqüências de oscilação e, consequentemente, várias freqüências ressonantes.

Os fenômenos ressonantes sob a ação das oscilações mecânicas externas ocorrem nos órgãos internos. Neste, aparentemente, uma das razões para os efeitos negativos das flutuações e vibrações de infra-som no corpo humano.

6.Cound métodos de pesquisa na medicina: percussão, ausculta. Fonocardiografia.

O som pode ser uma fonte de informação sobre o estado dos órgãos internos de uma pessoa, portanto, em medicina, esses métodos de estudar a condição do paciente como ausculta, percussão e fonocardiografia são bem distribuídas.

Ausculta

Para auscultação, use um estetoscópio ou um fonenendoscope. O fonenadoscópio consiste em uma cápsula oca com uma membrana transmitindo o som aplicado ao corpo do paciente, os tubos de borracha vão ao ouvido do médico. Na cápsula, há uma ressonância da coluna de ar, como resultado do qual o som é aprimorado e a auscultação é melhorada. Com auscultação dos pulmões, ruídos respiratórios, diferentes características de doenças. Você também pode ouvir o coração, intestinos e estômago.

Percussão

Neste método, o som de partes individuais do corpo está escutando enquanto escalava. Imagine uma cavidade fechada dentro de algum corpo cheio de ar. Se você causar oscilação sólida neste corpo, a uma certa frequência de som, o ar na cavidade começará a ressoar, destacando e aprimorou o tom correspondente ao tamanho e posição da cavidade. O corpo humano pode ser representado como uma totalidade de planos de gás (pulmões), líquidos (órgãos internos) e volumes sólidos (ossos). Quando o corpo é prejudicado, ocorrem oscilações, cujas freqüências têm uma ampla gama. A partir dessa faixa, algumas oscilações serão tratadas rapidamente, a outra, que coincidem com suas próprias vibrações, aumentará e, como resultado, será ouvida uma ressonância.

Fonocardiografia.

É usado para diagnosticar a atividade cardíaca. O método é o registro gráfico dos tons e do ruído do coração e sua interpretação de diagnóstico. O fonocardiograma consiste em um microfone, amplificador, sistema de filtros de frequência e um dispositivo de registro.

9. Métodos de pesquisa ultrassônica (ultra-som) em diagnósticos médicos.

1) Métodos de diagnóstico e pesquisa

Métodos localizados usando principalmente radiação impulsiva. Esta é uma determinação de eco-detetografia - determinação de tumores e inchaço do cérebro. Cardiografia de ultra-som - Medição de dimensões do coração na dinâmica; Em oftalmologia - localização de ultra-som para determinar o tamanho da mídia ocular.

2) métodos de impacto

A fisioterapia de ultra-som é um efeito mecânico e térmico no tecido.

11. Onda de choque. Obtendo e uso de ondas de choque na medicina.
Onda de choque - O terminal da lacuna, que se move em relação ao gás e com a interseção de qual pressão, densidade, temperatura e velocidade estão pulando.
Para grandes distúrbios (explosão, movimento supersônico de corpos, poderosa descarga elétrica, etc.) A velocidade das partículas oscilantes do meio pode ser comparável à velocidade do som , onda de choque surge.

Onda de choque pode ter uma energia significativaAssim, com uma explosão nuclear sobre a formação de uma onda de choque no meio ambiente, cerca de 50% da energia de explosão é gasta. Portanto, a onda de choque, atingindo objetos biológicos e técnicos, é capaz de causar morte, lesão e destruição.

Em equipamentos médicos usava ondas de choque, representando um pulso de pressão extremamente curto e poderoso com amplitudes de alta pressão e um pequeno componente de alongamento. Eles são gerados fora do corpo do paciente e são transferidos profundamente para o corpo, produzindo o efeito terapêutico fornecido pela especialização do modelo de equipamento: esmagamento de pedras urinárias, tratamento de zonas de dor e conseqüências de lesões do sistema musculoesquelético, estimulação da restauração do músculo do coração após o infarto do miocárdio, alisando formações de celulite, etc.

Tudo no planeta tem sua própria frequência. De acordo com uma das versões, é até baseado em nosso mundo. Infelizmente, a teoria é muito difícil expressá-la dentro do quadro de uma publicação, então seremos considerados exclusivamente a frequência de oscilações como uma ação independente. Como parte do artigo, terá uma definição desse processo físico, suas unidades de medições e componente metrológico. E no final será considerado um exemplo da importância na vida habitual do som comum. Nós aprendemos o que ele representa e qual é a sua natureza.

O que eles chamam a frequência de oscilações?

Isso implica o valor físico usado para caracterizar o processo periódico, que é igual ao número de repetições ou as ocorrências de certos eventos por unidade de tempo. Este indicador é calculado como a proporção do número de dados incidentes no momento do tempo para o qual eles foram cometidos. A frequência própria de oscilações é cada elemento do mundo. Corpo, átomo, ponte de estrada, trem, aeronaves - todos eles cometem certos movimentos que são chamados. Deixe esses processos não são visíveis para os olhos, eles são. Unidades de medições em que a frequência de oscilações é considerada hertz. Eles receberam seu nome em homenagem à física da origem alemã de Herrich Hertz.

Freqüência instantânea

O sinal periódico pode ser caracterizado por uma frequência instantânea, que precisa para o coeficiente é uma taxa de mudança de fase. Pode ser representado como uma soma de componentes espectral harmônicos com suas flutuações permanentes.

Frequência de oscilação cíclica

É conveniente aplicar em física teórica, especialmente na seção sobre eletromagnetismo. A frequência cíclica (também é chamada radial, circular, angular) é um valor físico usado para indicar a intensidade da origem do movimento oscilatório ou rotacional. O primeiro é expresso em revoluções ou flutuações por um segundo. Com movimento rotacional, a frequência é igual ao módulo do vetor de velocidade angular.

A expressão deste indicador é realizada em radianos por um segundo. A dimensão da frequência cíclica é o tempo de volta. Em termos numéricos, é igual ao número de oscilações ou revoluções, ocorridas para o número de segundos 2π. Sua administração para uso pode simplificar significativamente um espectro diferente de fórmulas em eletrônica e física teórica. O exemplo mais popular de uso é o cálculo da frequência cíclica ressonante do contorno LC oscilatório. Outras fórmulas podem complicar significativamente.

Freqüência de eventos discretos

Sob esse valor, valor médio, que é igual ao número de eventos discretos que ocorrem em uma unidade de tempo. Em teoria, o indicador é geralmente usado - segundo em menos o primeiro grau. Na prática, para expressar a frequência de impulsos, a hertz costuma usar.

Freqüência de rotação

Sob isso, eles entendem a quantidade física, que é igual ao número de revoluções completas, que ocorrem em uma unidade de tempo. Ele também usa o indicador - segundo em menos o primeiro grau. Para se referir ao trabalho realizado, tais frases como volume de negócios por minuto, hora, dia, mês, ano e outros são possíveis.

Unidades

Qual é a frequência de oscilação? Se você levar em conta o sistema SI, a unidade de medição é a hertz. Foi originalmente introduzido pela Comissão Eletrotécnica Internacional em 1930. E a 11ª Conferência Geral sobre suspiros e medidas na década de 1960 garantiu o uso deste indicador como uma unidade de C. O que foi apresentado como um "ideal"? Eles eram a frequência quando um ciclo é realizado em um segundo.

Mas o que fazer com a produção? Valores arbitrários foram fixados para eles: quilociclo, megatics por segundo e assim por diante. Portanto, tomar um dispositivo que funciona com um indicador no GHz (como processador de computador), pode aproximadamente enviar quantas ações a torna. Parece lentamente para uma pessoa que o tempo se estende. Mas a técnica tem tempo para cumprir milhões e até mesmo bilhões de operações por segundo durante o mesmo período. Em uma hora, o computador já faz tantas ações que a maioria das pessoas nem será capaz de apresentá-las em termos numéricos.

Aspectos metrológicos

A frequência de oscilação encontrou seu uso mesmo em metrologia. Vários dispositivos têm muitos recursos:

  1. Medir a frequência de pulsos. Eles são representados por contas eletrônicas e tipos de condensadores.
  2. Determinar a frequência de componentes espectrais. Há tipos de heterodyne e ressonantes.
  3. A análise do espectro é realizada.
  4. Reproduzir a frequência necessária com uma determinada precisão. Nesse caso, várias medidas podem ser aplicadas: padrões, sintetizadores, geradores de sinal e outra técnica dessa direção.
  5. Compare os indicadores das oscilações obtidas, para este efeito, é utilizado um comparador ou osciloscópio.

Trabalho de amostra: som

Todo o acima escrito pode ser bastante difícil de entender, já que usamos a linguagem seca da física. Para realizar as informações fornecidas, você pode dar um exemplo. Tudo será pintado em detalhes, com base na análise de casos da vida moderna. Para fazer isso, considere o exemplo mais famoso de oscilações - som. Suas propriedades, bem como as características das oscilações elásticas mecânicas no meio, são dependentes diretamente da frequência.

Órgãos auditivos humanos podem pegar as oscilações que estão dentro de 20 Hz a 20 kHz. Além disso, com a idade, a fronteira superior diminui gradualmente. Se a frequência de oscilações sonoras cair abaixo do indicador de 20 Hz (que corresponde à MI Subcontrolava), então a infra-som será criada. Este tipo, que na maioria dos casos não é ouvido para nós, as pessoas ainda podem se sentir relativamente. Se a fronteira for excedida em 20 quilohertz, são geradas oscilações, que são chamadas de ultra-som. Se a frequência exceder 1 GHz, neste caso, lidaremos com um hipersônico. Se considerarmos um instrumento tão musical como piano, pode criar oscilações na faixa de 27,5 Hz a 4186 Hz. Deve-se ter em mente que o som musical não consiste apenas na frequência principal - Overtones, harmônicos são adicionados a ele. Tudo define o timbre juntos.

Conclusão

Como você teve a oportunidade de saber, a frequência de oscilações é um componente extremamente importante que permite que você funcione nosso mundo. Graças a ela, podemos ouvir, os computadores trabalham com sua assistência e muitas outras coisas úteis são realizadas. Mas se a frequência de oscilações exceder o limite ideal, então certa destruição pode começar. Então, se você influenciar o processador, para que seu cristal funcionasse com o dobro de indicadores, falhará rapidamente.

Isso pode ser trazido com a vida humana quando, com alta frequência, tremor de tremores. Outras mudanças negativas com o corpo também ocorrerão, o que implicará certos problemas, até a morte. Além disso, por causa das peculiaridades da natureza física, esse processo está se espalhando a um período de tempo razoavelmente longo. A propósito, levando em conta este fator, os militares estão considerando novas oportunidades para o desenvolvimento dos braços do futuro.

Ao estudar esta seção deve ser levada em mente que oscilações Vária natureza física é descrita com posições matemáticas uniformes. Aqui é necessário compreender claramente os conceitos como oscilação harmônica, fase, diferença de fase, amplitude, frequência, período de oscilações.

Deve-se ter em mente que em qualquer sistema oscilatório real há resistências do meio, isto é. As oscilações serão atenuantes. Para caracterizar a atenuação das oscilações, o coeficiente de atenuação e o decremento logarítmico das atuchi são injetados.

Se os oscilações forem realizadas sob a ação de uma força de mudança periodicamente externa, essas oscilações são chamadas forçadas. Eles não serão bem-sucedidos. A amplitude das oscilações forçadas depende da frequência da força de forçamento. Quando a frequência de oscilações forçadas aborda a frequência de suas próprias oscilações da amplitude das oscilações forçadas aumenta acentuadamente. Este fenômeno é chamado de ressonância.

Mover-se para o estudo das ondas eletromagnéticas precisa representar claramente queonda eletromagnética - Este é um campo eletromagnético espalhando no espaço. O sistema mais simples emitindo ondas eletromagnéticas é um dipolo elétrico. Se o dipolo realiza oscilações harmônicas, então emite uma onda monocromática.

Tabela de fórmulas: oscilações e ondas

Leis físicas, fórmulas, variáveis

Fórmulas de oscilações e ondas

Equação de oscilação harmônica:

onde x - offset (desvio) do valor oscilante da posição de equilíbrio;

A - amplitude;

Ω - frequência circular (cíclica);

α - fase inicial;

(ωt + α) - fase.

Comunicação entre o período e frequência circular:

Frequência:

Conexão de frequência circular com frequência:

Períodos de oscilações próprias

1) pêndulo de primavera:

onde K é a rigidez da primavera;

2) pêndulo matemático:

onde l é o comprimento do pêndulo,

g - Aceleração da Queda livre;

3) circuito oscilatório:

onde l é a indutância do contorno,

C - capacitância do capacitor.

Frequência de oscilações próprias:

Adição de oscilações da mesma frequência e direção:

1) a amplitude da oscilação resultante

onde 1 e 2 - amplitudes dos componentes das oscilações,

α 1 e α 2 - as fases iniciais dos componentes das oscilações;

2) a fase inicial da oscilação resultante

Equações de oscilação de fluxo:

e \u003d 2,71 ... - A base de logaritmos naturais.

Amplitudes de oscilação por dormir:

onde uma 0 é amplitude no momento inicial do tempo;

β - coeficiente de atenuação;

Coeficiente de atenuação:

corpo ibitável

onde r é o coeficiente de resistência do meio,

m - peso corporal;

circuito oscilatório

onde r é resistência ativa,

L - Indutância do contorno.

Freqüência de oscilações flutuantes Ω:

Período de oscilações flutuantes T:

Atenuação de decrementação logarítmica:

No mundo nos rodeando, há muitos fenômenos e processos que, por e grandes, invisíveis porque não são, mas porque simplesmente não os notamos. Eles estão sempre presentes e são a mesma essência imperceptível e obrigatória das coisas sem as quais nossa vida é difícil. Cada um, por exemplo, sabe-se que tal oscilação: na forma mais geral é um desvio do estado de equilíbrio. Bem, bem, o topo da Torre Ostankino foi rejeitado em seus 5 m, e o que vem a seguir? Então vai congelar? Nada como este vai começar a voltar, ele deslizará o estado de equilíbrio e se desviará do outro lado, e assim para sempre, até que exista. E me diga, muitas pessoas realmente viram essas flutuações bastante sérias em uma estrutura tão grande? Todo mundo sabe, hesita, aqui, aqui, lá, e dia e noite, no inverno e no verão, mas de alguma forma ... Não é perceptível. As razões para o processo oscilatório são outra questão, mas sua presença é um sinal inseparável de todas as coisas.

Ao redor: edifícios, estruturas, pêndulos de horas, folhas em árvores, cordas de violino, a superfície do oceano, as pernas do Chamberon ... Entre as oscilações existem caóticas, que não têm rígida repetibilidade, e cíclico, que Tenha um conjunto completo de suas alterações, e então este ciclo é exatamente repetido, geralmente falando, infinitamente longo. Normalmente, essas mudanças implicam um busto consistente de coordenadas espaciais, como pode ser observado no exemplo das oscilações do pêndulo ou da mesma torre.

A quantidade de oscilações por unidade de tempo é chamada de frequência f \u003d 1 / t. Unidade de Medição de Frequência - Hz \u003d 1 / s. É claro que a frequência cíclica é o parâmetro das oscilações de qualquer tipo. No entanto, na prática, esse conceito é aceito, com algumas adições, para se relacionar principalmente às oscilações da natureza rotacional. Por isso aconteceu na técnica, que é a base da maioria das máquinas, mecanismos, dispositivos. Para tais oscilações, um ciclo é um volume de negócios, e então é mais conveniente usar os parâmetros angulares de movimento. Com base nisso, o movimento de rotação é medido por unidades angulares, isto é. Um turno é 2π radianos e freqüência cíclica ῳ \u003d 2π / t. dessa expressão, a conexão é facilmente visualizada com uma freqüência f: ῳ \u003d 2πf. Isso permite que você diga que a frequência cíclica é o número de oscilações (revoluções completas) para 2π segundos.

Parece, não na testa, então ... não é tão. Multiplicadores 2π e 2πF são usados \u200b\u200bem muitas equações de eletrônica, física matemática e teórica nas seções, onde os processos oscilatórios são estudados usando o conceito de frequência cíclica. A fórmula da frequência ressonante, por exemplo, é reduzida por dois seres. No caso de uso nos cálculos da unidade "OB / S", a frequência angular, cíclica, de frequência ῳ numericamente coincide com o valor de frequência de F.

Oscilações, tanto a essência quanto a forma da existência da matéria, e sua real encarnação - os sujeitos da nossa existência, são de grande importância na vida humana. O conhecimento das leis das oscilações tornou possível criar eletrônicos modernos, engenharia elétrica, muitos carros modernos. Infelizmente, as oscilações nem sempre trazem um efeito positivo, às vezes trazem tristeza e destruição. Oscilações não contundentes, a causa de muitos acidentes, causam materiais e a frequência cíclica de vibrações ressonantes de pontes, barragens, peças de máquinas leva à sua falha prematura. O estudo dos processos vibracionais, a capacidade de prever o comportamento de objetos naturais e técnicos, a fim de evitar sua destruição ou saída do estado de trabalho - a principal tarefa de muitos aplicativos de engenharia, e o exame de instalações industriais e mecanismos de resistência à vibração é um elemento obrigatório dos serviços operacionais.