რხევა არის ტიპისპერიოდული მოძრაობა. მოძრაობაზე ნათქვამია პერიოდული, თუ ის განმეორდება დროის რეგულარული ინტერვალების შემდეგ, მოძრაობის მსგავსად სამკერვალო მანქანის ნემსის, საწვავის ჩანგლის მოძრაობისა და ზამბარისგან შეჩერებული კორპუსის მოძრაობა. თუ ნაწილაკი ერთი და იგივე ბილიკით მოძრაობს წინ და უკან, მისი მოძრაობა ითვლება რხევითი ან ვიბრაციული, დასიხშირეამ მოძრაობის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი ფიზიკური მახასიათებელია.
პერიოდული მოძრაობის შემსრულებელი ნაწილაკის გადაადგილება შეიძლება გამოხატავდეს სინუსური და კოსინუსური ფუნქციების მიხედვით. რადგან ამ ფუნქციებს ჰარმონიული ფუნქციები ეწოდება, პერიოდული მოძრაობა ასევე ცნობილია, როგორც ჰარმონიული მოძრაობა.
რა არის მარტივი ჰარმონიული მოძრაობა?
ყველა ტიპის რხევებს შორის,მარტივი ჰარმონიული მოძრაობა(SHM) ყველაზე მნიშვნელოვანი ტიპია. SHM– ში, ნაწილაკზე მოქმედებს სხვადასხვა სიდიდისა და მიმართულების ძალა. მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ SHM მნიშვნელოვან პროგრამებს იყენებს არა მხოლოდ მექანიკაში, არამედ ოპტიკაში, ბგერასა და ატომურ ფიზიკაში.
ამბობენ, რომ სხეული ასრულებს წრფივ მარტივ ჰარმონიულ მოძრაობას, თუ
- ის პერიოდულად მოძრაობს სწორი ხაზის გასწვრივ.
- მისი აჩქარება ყოველთვის მიმართულია საშუალო პოზიციისკენ.
- მისი აჩქარების სიდიდე პროპორციულია საშუალო პოზიციიდან მისი გადაადგილების სიდიდეზე.
განტოლება:
F = -Kx
გამოიყენება ხაზოვანი მარტივი ჰარმონიული მოძრაობის (SHM) განსაზღვრისათვის, რომელშიცვარის აღმდგენი ძალის სიდიდე;xარის მცირე გადაადგილება საშუალო პოზიციიდან; დაკარის ძალა მუდმივი. უარყოფითი ნიშანი მიუთითებს იმაზე, რომ ძალის მიმართულება საპირისპიროა გადაადგილების მიმართულებით.
მარტივი ჰარმონიული მოძრაობის რამდენიმე მაგალითია მარტივი საქანელის მოძრაობა მცირე საქანელებისათვის და ვიბრაციული მაგნიტი ერთგვაროვან მაგნიტურ ინდუქციაში.
რა არის რხევის ამპლიტუდა?
განვიხილოთ ნაწილაკი, რომელიც ასრულებს რხევს QOR ბილიკის გასწვრივ O, როგორც საშუალო პოზიცია და Q და R როგორც მისი უკიდურესი პოზიციები O– ს ორივე მხარეს. დავუშვათ, რომ რხევის მოცემულ მომენტში, ნაწილაკი არის P- ზე. ნაწილაკის მიერ გავლილი მანძილი საშუალო პოზიციიდან ეწოდება მის გადაადგილებას (x) ანუ OP =x.
გადაადგილება ყოველთვის იზომება საშუალო პოზიციიდან, რაც შეიძლება იყოს საწყისი წერტილი. მაგალითად, მაშინაც კი, თუ ნაწილაკი გაემგზავრება R- დან P- მდე, გადაადგილება მაინც რჩებაx.
დიაპაზონი (ა) რხევისგანისაზღვრება, როგორც მაქსიმალური გადაადგილება (xმაქსიმალური) ნაწილაკის საშუალო პოზიციის ორივე მხარეს,ა= OQ = ან.აყოველთვის მიიღება, როგორც პოზიტიური, და ამიტომ რხევის ფორმულის ამპლიტუდა არის მხოლოდ გადაადგილების სიდიდე საშუალო პოზიციიდან. მანძილი QR = 2აეწოდება რხევების ბილიკის სიგრძეს ან მასშტაბებს ან რხევის ნაწილაკის მთელ ბილიკს.
რხევის სიხშირის ფორმულა
Პერიოდი (თ) რხევის დროს განისაზღვრება ნაწილაკის მიერ ერთი რყევის დასრულების დრო. დროის შემდეგთ, ნაწილაკი გადის იმავე პოზიციას იმავე მიმართულებით.
რხევის განსაზღვრის სიხშირე უბრალოდ ნაწილაკის მიერ წამში შესრულებული რხევების რიცხვია.
შიგნითთწამი, ნაწილაკი ასრულებს ერთ რხევს.
ამიტომ, რხევების რაოდენობა ერთ წამში, ანუ მისი სიხშირევ, არის:
f = \ frac {1} {T}
რხევის სიხშირე იზომება ციკლებში წამში ან ჰერცი.
რხევის სიხშირის ტიპი
ადამიანის ყური მგრძნობიარეა 20 ჰერცი და 20 000 ჰერცი სიხშირის სიხშირეების მიმართ და ამ დიაპაზონის სიხშირეებს ბგერითი ან ხმოვანი სიხშირეები ეწოდება. ადამიანის სმენის დიაპაზონის სიხშირეებს ულტრაბგერითი სიხშირეები ეწოდება, ხოლო სიხშირეებს, რომლებიც სმენის დიაპაზონის ქვემოთ არიან, ინფრაზონული სიხშირეები. ამ კონტექსტში კიდევ ერთი ძალიან ნაცნობი ტერმინია "ზებგერითი". თუ სხეული ბგერის სიჩქარეზე უფრო სწრაფად მოძრაობს, ნათქვამია, რომ ის ზებგერითი სიჩქარით მოძრაობს.
რადიოტალღების სიხშირეები (რხევის ელექტრომაგნიტური ტალღა) გამოხატულია კილოჰერცით ან მეგაჰერცით, ხოლო ხილულ სინათლეს აქვს ასობით ტერაჰერცის სიხშირე.