Con lắc hoạt động - tần số dao động

Thông số của quá trình dao động là nổi tiếng khái niệm vật lý - biên độ và thời gian. Do đó, dưới rung động nhận ra nhiều luật tuần hoàn bằng cách lặp lại quá trình thay đổi một đại lượng vật lý xung quanh giá trị trung bình của nó hay không. Chúng ta hãy giả định rằng luật này có một nhân vật hình sin. Vì vậy, nếu chức năng F (x) của quá trình này được đưa ra bởi các loại F (x) = K * sin (x), chúng tôi có chỉ như một chức năng dao động, trong đó, hãy nhớ rằng, lên xuống, lên xuống ...

Xem xét đồ thị của hàm số nói về một, về nguyên tắc, bất kỳ giá trị trên trục Y ký hiệu là y1, và di chuyển dọc theo trục X, y2 tìm ra điểm tiếp theo với giá trị y1. Bây giờ, nếu trục X, từ quan điểm v2, hoãn khoảng tương đương với T = (y2 - y1), chúng tôi nhận được v3 điểm và nó sẽ bằng y1 và y2. Hình dạng của đồ thị giữa các điểm chính xác lặp đi lặp lại trên tất cả các phân đoạn tiếp theo bằng T. Do đó, chúng tôi đã tìm thấy một T tham số cho quá trình được mô tả theo công thức F (x) = K * sin (x), trong đó có bất động sản đáng chú ý rằng những thay đổi trong lập luận X T dẫn đến một sự thay đổi trong hàm F (x) trên phạm vi toàn bộ giá trị của nó. Bởi vì những thay đổi trong trục X là không giới hạn về thời gian, nói cách khác, số lượng các chu kỳ T vô cùng nhiều, sau đó chúng tôi có một chu kỳ, tức là Tôi lặp lại, thay đổi chức năng. thời gian chu kỳ T được gọi là thời kỳ của dao động và được đo bằng giây. Nhưng chấp nhận nhiều hơn trong nghệ thuật sử dụng đơn vị đo lường, được gọi là tần số dao động, ký hiệu là f và tính f = 1 / T, một đơn vị nó được gọi là Hertz (Hz). Tần số của 1 Hz - là một trong những dao động trong một giây.

Chúng tôi được bao quanh bởi thế giới "đáng kinh ngạc". Biến động - âm thanh, một dòng điện trong dây dẫn, cơ chế rung, ánh sáng, thủy triều, sự quay của các hành tinh, và ... không đếm chúng trong, những rung động. Tất cả trong số họ có đủ ranh giới thông thường tần suất xuất hiện, nói "một loạt các biến thể." Ví dụ, tần số dao động của âm thanh tần số âm thanh người - từ 16 Hz đến 20 kHz (1 kHz = 1000 Hz), và phạm vi tần số âm thanh thông tục nằm trong khoảng 100-4000 Hz. Một thực tế cũng được biết rằng không phải tất cả mọi người nghe toàn bộ phạm vi của âm thanh - nhiều người đã 12-15 kHz tầm nghe. Kỹ thuật này áp dụng sóng siêu âm 100, 200 kHz trở lên. Chi tiết cơ chế cũng có thể dao động trong một phạm vi rộng lớn của tần số - và chia sẻ Hz và hàng chục kHz. Nhưng hầu hết có một loạt các sóng điện từ - từ cổ phiếu và lên đến hàng ngàn hàng triệu Hz. Trong quang phổ toàn cầu này của sóng ánh sáng của đất là rất nhỏ, nhưng mà họ đang cảm nhận của chúng tôi bộ phận của tầm nhìn. tần số dao động khác nhau trong quang phổ của sóng ánh sáng sẽ quyết định màu sắc của ánh sáng nhìn thấy - từ đỏ sang tím.

Nhưng trở lại "một hình vuông." Rất thường xuyên, nó là thuận tiện để sử dụng một đơn vị chút thay đổi. kỹ xảo như vậy cho phép đơn giản hóa rất nhiều các công thức và làm cho họ rõ ràng hơn. Và đây là do thực tế rằng các chức năng dao động hình sin cho thấy khả năng sử dụng các biến trong đơn vị đo lường của góc - radian hoặc độ. Nhưng cùng lúc đó, trong tính toán của "creep" liên tục 2p, trong đó, cùng với tần số tìm thấy trong nhiều biểu thức toán học. Sau đó, họ quyết định giới thiệu một đơn vị sửa đổi của phép đo tần số, và cho nó cái tên "tần số dao động theo chu kỳ." Bản chất của đơn vị này là tần số của nó được xác định cho số dao động trong 2 * giây π, ví dụ: 6.28 giây. tần số chu kỳ được tính theo công thức ω = 2 * π * f. Thuộc tần số chu kỳ được thể hiện bằng đơn vị của nó đo lường - radian trên giây.

hệ thống dao động vẫn có một số thông số đặc trưng cho tính cách của cô. Hãy lắc cũ tốt của chúng tôi và hơi long trọng, làm giảm nó vào một trạng thái của quá trình rung - tick-tock, tick-tock. Để thực hiện điều này một lần là đủ để đẩy nó và ... bỏ lại một mình. chúng ta sẽ thấy gì? Một con lắc dao động đủ dài mà không có bất kỳ ứng dụng bổ sung lực lượng, tần số dao động của nó không thay đổi, và biên độ giảm dần, vì thế lực ma sát trong các thiết bị thực tế. biến động như vậy khi khởi tạo sau khi một sự thúc đẩy của phong trào con lắc, hoặc bất kỳ hệ thống rung động khác được xác định duy nhất bởi các thông số, được gọi là của riêng. Nếu chúng ta giả định rằng các lực lượng đồng thời ngăn chặn được bằng số không, và nó rất đơn giản - tất cả trong tay chúng ta, một con lắc như vậy, nó được gọi là toán học, sẽ dao động mãi mãi, và thời kỳ dao động có thể được tính từ được biết đến, mà đã trở thành một cổ điển, công thức - C = 2 * π * √ l / g.

Từ việc phân tích nó có thể làm cho một kết luận quan trọng: tần số tự nhiên của dao động của con lắc được chỉ định bởi các thông số nội bộ của hệ thống - chiều dài sợi và tầm quan trọng của sự tăng tốc của lực hấp dẫn của trái đất.