Svyravimas yra tam tikros rūšiesperiodinis judesys. Sakoma, kad judesys yra periodiškas, jei jis kartojasi po tam tikrų laiko intervalų, kaip ir judesys siuvimo mašinos adatos, kamertono šakių judesio ir nuo spyruoklės pakabinto kūno. Jei dalelė juda pirmyn ir atgal tuo pačiu keliu, sakoma, kad jos judėjimas yra svyruojantis arba vibracinis, odažnisšio judesio yra viena iš svarbiausių jo fizinių savybių.
Periodinį judėjimą atliekančios dalelės poslinkis gali būti išreikštas sinuso ir kosinuso funkcijomis. Kadangi šios funkcijos vadinamos harmoninėmis funkcijomis, periodinis judėjimas taip pat žinomas kaip harmoninis judėjimas.
Kas yra paprastas harmoninis judesys?
Tarp visų svyravimų rūšių,paprastas harmoninis judesys(SHM) yra svarbiausias tipas. SHM dalelę veikia nevienodo stiprumo ir krypties jėga. Svarbu pažymėti, kad SHM turi svarbų pritaikymą ne tik mechanikoje, bet ir optikoje, garse ir atominėje fizikoje.
Sakoma, kad kūnas atlieka tiesinį paprastą harmoninį judesį, jei
- Periodiškai juda pirmyn ir atgal tiesia linija.
- Jo pagreitis visada nukreiptas į vidutinę padėtį.
- Jo pagreičio dydis yra proporcingas jo poslinkio nuo vidutinės padėties dydžiui.
Lygtis:
F = -Kx
yra naudojamas apibrėžti tiesinį paprastą harmoninį judėjimą (SHM), kurFyra atstatančios jėgos dydis;xyra mažas poslinkis nuo vidutinės padėties; irK.yra jėgos konstanta. Neigiamas ženklas rodo, kad jėgos kryptis yra priešinga poslinkio krypčiai.
Keletas paprastų harmoninių judesių pavyzdžių yra paprasto švytuoklės judėjimas mažiems sūpuoklėms ir vibruojantis magnetas vienodoje magnetinėje indukcijoje.
Kas yra svyravimo amplitudė?
Apsvarstykite dalelę, atliekančią virpesius kelyje QOR su O, kaip vidutinę padėtį, o Q ir R - kaip kraštutines pozicijas abiejose O. pusėse. Tarkime, kad tam tikru svyravimo momentu dalelė yra ties P. Dalelės nuvažiuotas atstumas nuo vidutinės padėties vadinamas jos poslinkiu (x) ty OP =x.
Poslinkis visada matuojamas nuo vidutinės padėties, kad ir koks būtų pradinis taškas. Pavyzdžiui, net jei dalelė keliauja iš R į P, poslinkis vis tiek išliekax.
Theamplitudė (A) svyravimoapibrėžiamas kaip didžiausias poslinkis (xmaks) dalelės abiejose vidutinės padėties pusėse, t.A= OQ = ARBA.Avisada laikomas teigiamu, taigi virpesių formulės amplitudė yra tik poslinkio iš vidutinės padėties dydis. Atstumas QR = 2Avadinamas kelio ilgiu ar svyravimo laipsniu, arba bendru svyruojančios dalelės keliu.
Virpesių dažnio formulė
Periodas (T) svyravimas yra apibrėžiamas kaip laikas, kurio dalelė užima vienam svyravimui. Po laikoT, dalelė eina per tą pačią padėtį ta pačia kryptimi.
Svyravimo apibrėžimo dažnis yra tiesiog dalelės per vieną sekundę atliktų virpesių skaičius.
ĮTsekundžių, dalelė užbaigia vieną svyravimą.
Todėl svyravimų skaičius per vieną sekundę, t. Y. Jo dažnisfyra:
f = \ frac {1} {T}
Svyravimo dažnis matuojamas ciklais per sekundę arba hercais.
Virpesių dažnio tipas
Žmogaus ausis yra jautri nuo 20 Hz iki 20 000 Hz esantiems dažniams, o šio diapazono dažniai vadinami garsiniais arba garsiniais. Virš žmogaus klausos diapazono esantys dažniai vadinami ultragarso, o žemiau girdimo diapazono - infraraudonaisiais. Kitas labai žinomas terminas šiame kontekste yra „viršgarsinis“. Jei kūnas važiuoja greičiau nei garso greitis, sakoma, kad jis važiuoja viršgarsiniu greičiu.
Radijo bangų (svyruojančios elektromagnetinės bangos) dažniai išreiškiami kilohercais arba megahercais, tuo tarpu regimosios šviesos dažnių diapazonas yra šimtai terrahercų.