Pèndol de funcionament - freqüència d'oscil·lació

Els paràmetres dels processos oscil·latoris són conceptes físiques conegudes - l'amplitud i període. Així, sota vibracions adonar-llei periòdica múltiple mitjançant la repetició del procés de canvi d'una quantitat física al voltant del seu valor mitjà o zero. Anem a suposar que aquesta llei té un caràcter sinusoïdal. Per tant, si la funció F (x) del procés està donada pel tipus F (x) = K * sin (x), tenim només una funció d'aquest tipus oscil·lant, que, recordem, amunt i avall, amunt i avall ...

Penseu en la gràfica d'aquesta funció d'un, en principi, qualsevol valor en l'eix I i1 denotats, i movent-se al llarg de l'eix X, y2 trobar el següent punt amb un valor de i1. Ara, si l'eix X, des del punt v2, ajornar interval igual a T = (y2 - y1), obtenim la v3 punt i serà igual a i1 i i2. La forma del gràfic entre els dos punts repetits exactament en tots els intervals posteriors iguals a T. Per tant, hem trobat un paràmetre T per al procés descrit per la fórmula F (x) = K * sin (x), que té la notable propietat de l'argument X dins T condueixen a un canvi en la funció F (x) en tota la gamma dels seus valors. A causa dels canvis en l'eix x és il·limitada en el temps, en altres paraules, el nombre de cicles T infinitament molts, llavors tenim un cíclic, és a dir, Repeteixo, el canvi de la funció. temps de cicle T es diu el període d'oscil·lació i es mesura en segons. Però més acceptat en la tècnica per utilitzar la unitat de mesura, que s'anomena la freqüència d'oscil·lació, denominat F i calcula f = 1 / T, una unitat es diu Hertz (Hz). La freqüència d'1 Hz - és una oscil·lació per segon.

Estem envoltats de món "esglaonament". Fluctuacions - sona, un corrent elèctric en els cables, mecanisme de vibració, la llum, les marees, la rotació dels planetes, i ... no els compti entre, aquestes vibracions. Tots ells tenen suficients límits convencionals de la seva freqüència, per exemple "un rang de variació." Per exemple, la freqüència d'oscil·lació de freqüències de so audible persona - de 16 Hz a 20 kHz (1 kHz = 1000 Hz), i el rang de freqüències de so col·loquialment es troba en l'interval de 100 - 4.000 Hz,. Un fet ben conegut que no totes les persones escolten tota la gamma de sons - molts ja 12-15 kHz abast de l'oïda. La tècnica s'aplica les vibracions ultrasòniques 100, 200 kHz i per sobre. Detalls mecanismes també poden fluctuar en un gran rang de freqüències - i compartir Hz i desenes de kHz. Però la majoria tenen una àmplia gamma d'ones electromagnètiques - de les accions i fins molts milers de milions de Hz. En aquest espectre global de les ones de llum de la terra és molt petita, però que són percebuts pels òrgans de la visió. Diferent freqüència d'oscil·lació en l'espectre de les ones de llum determina el color de la llum visible - de vermell a morat.

Però de nou a "un quadrat." Molt sovint, és convenient utilitzar una unitats lleugerament modificades. Tal artifici permet simplificar moltes de les fórmules i fer-los més visibles. I això es deu al fet que les funcions d'oscil·lació sinusoïdal suggereix la possibilitat d'utilitzar variables en unitats de mesura d'angles - radiants o graus. Però, al mateix temps, en el càlcul dels "pèls de punta" constants 2p, que, juntament amb la freqüència es troba en moltes expressions matemàtiques. Llavors van decidir introduir una unitat modificada de mesurament de freqüència, i li van donar el nom de "freqüència d'oscil·lació cíclica." L'essència d'aquesta unitat és que la seva freqüència es determina pel nombre d'oscil·lacions durant 2 segons p *, és a dir, 6,28 seg. freqüència cíclica es calcula per la fórmula ω = 2 * π * f. Pertanyent a la freqüència cíclica s'expressa per la seva unitat de mesura - radiants per segon.

sistema oscil·lant té encara alguns paràmetres que caracteritzen la seva personalitat. Prengui la nostra bona pèndol d'edat i una mica solemne, reduir-lo a un estat de procés de vibració - tic-tac, tic-tac. Per això una vegada és suficient per empènyer i ... deixar sol. Què veurem? Un pèndol oscil·la el temps suficient sense cap aplicació addicional de la força, la seva freqüència d'oscil·lació no canvia, i l'amplitud disminueix gradualment, a causa de les forces de fricció en els dispositius reals. Aquestes fluctuacions en la inicialització després de la pulsació d'un moviment de pèndol, o qualsevol altre sistema de vibració es determina només pels paràmetres, anomenats pròpia. Si assumim que les forces al mateix temps de parada són iguals a zero, i és molt simple - tot a les nostres mans, un pèndol a tal, es diu la matemàtica, oscil·larà sempre, i el període d'oscil·lació pot calcular-se a partir del conegut, que ja s'ha convertit en un clàssic, la fórmula - C = 2 * π * √ l / g.

A partir de l'anàlisi és possible fer una conclusió important: la freqüència natural d'oscil·lació del pèndol es determina només pels paràmetres interns del sistema - la longitud de la rosca i la magnitud de l'acceleració de la gravetat de la Terra.