Operaciante pendolo - frekvenco de oscilado

Parametroj de _oscillatory_ procezoj estas konataj fizikaj konceptoj - la amplitudo kaj periodo. Tiel, sub vibrojn konscias multoblajn perioda leĝo ripetante la procezo de ŝanĝo de fizika kvanto ĉirkaŭ lia duona valoro aŭ nulo. Ni supozu, ke tiu leĝo havas sinusoidal karaktero. Do, se la funkcio F (x) de la procezo estas donita per la tipo F (x) = K * sin (x), ni havas nur tian oscilante funkcio, kiu, memoru, supren kaj malsupren, supren kaj malsupren ...

Konsideru la grafikaĵo de diris funkcio de a, principe, iu ajn valoro de la Y akso skribata Kaj1 kaj moviĝas laŭ la X akso, Kaj2 trovi la sekva punkto kun valoro de Kaj1. Nun, se la X-akso, de la punkto v2, prokrastu intervalo egalas T = (Kaj2 - Kaj1), ni akiras la punkton v3 kaj ĝi estos egala al Kaj1 kaj Kaj2. La formo de la grafeo inter ĉi tiuj punktoj ĝuste ripetita en ĉiuj postaj segmentoj egali T. Tiel ni trovis parametro T por la procezo priskribita de la formulo F (x) = K * sin (x), kiu havas la rimarkinda posedaĵo kiu ŝanĝu ene de la argumento X T plumbo al ŝanĝo en la funkcio F (x) super la tuta gamo de liaj valoroj. Pro ŝanĝoj en la X-akso estas senlima en tempo, alivorte, la nombro de cikloj T senfine multaj, tiam ni havas ciklan, tio Mi ripetas, ŝanĝo de funkcio. Ciklo tempo T estas nomita la periodo de oscilado kaj estas mezurita en sekundoj. Sed pli akceptita en la arto uzi mezurado unuo, nomata la oscilado frekvenco, signifis f kaj komputas f = 1 / T, unuo ĝi nomiĝas Hertz (Hz). Ofteco de 1 Hz - Estas unu oscilado por dua.

Ni estas ĉirkaŭitaj de "ŝanceliĝanta" mondo. Fluktuoj - ĝi sonas, elektra fluo en la dratojn, vibro mekanismo, la lumo, la tajdoj, la rotacio de la planedoj, kaj ... ne rakontas ilin inter, tiuj vibroj. Ĉiuj ili havas sufiĉe convencional limoj de ilia ofteco, diri "a gamo de variado." Ekzemple, la oscilado frekvenco de aŭdebla sono oftecoj persono - de 16 Hz al 20 kHz (1 kHz = 1000 Hz), kaj la gamo de sono oftecoj familiare kuŝas en la gamo 100 - 4000 Hz. Bone konata fakto, ke ne ĉiuj la popolo la tutan gamon de sonoj - multaj jam 12-15 kHz aŭdebla distanco. La tekniko validas la ultrasonaj vibroj 100, 200 kHz kaj supre. Detaloj mekanismoj ankaŭ povas variadi en granda gamo de frekvencoj - kaj dividu Hz kaj dekoj da kHz. Sed plej havas larĝan gamon de elektromagnetaj ondoj - de akcioj kaj ĝis multaj miliardoj da Hz. En ĉi tiu tutmonda spektro de lumo ondoj de lando estas tre malgranda, sed ke ili estas perceptita de niaj organoj de vizio. Malsamaj oscilado ofteco en la spektro de lumo ondoj determinas la koloron de videbla lumo - de ruĝa al purpuro.

Sed reen al "kvadrato unu." Tre ofte, ĝi estas oportuna al uzi iomete modifita unuoj. Tia artifiko permesas simpligi multajn el la formuloj kaj fari ilin pli videblaj. Kaj tio estas pro la fakto ke la sinusoidal oscilado funkcioj sugestas la eblecon uzi variablojn en unuecoj de mezuro de anguloj - radianoj aŭ gradoj. Sed samtempe, en la ŝtono de la "formikado" konstanta 2p, kiu, kune kun la ofteco trovitaj en multaj matematikaj esprimoj. Poste ili decidis enkonduki modifita unuo de frekvenco mezurado, kaj donis al ĝi la nomon "cikla oscilado frekvenco." La esenco de ĉi tiu unueco estas ke ĝia frekvenco estas difinita por la numero de osciladoj dum 2 * π sekundoj, tio estas: 6,28 sek. Cikla frekvenco estas kalkulita per la formulo ω = 2 * π * f. Apartenantaj al la cikla frekvenco estas esprimita per ĝia mezurunuo - radianoj por dua.

Oscilante sistemo havas ankoraŭ kelkaj parametroj kiuj karakterizas sian personecon. Prenu nia bona malnova pendolo kaj iomete solena, redukti ĝin al stato de vibrado procezo - tick-tock, tik-tok. Por fari tion iam sufiĉas premi ĝin kaj ... lasita sola. Kion ni vidas? Pendolo oscilas sufiĉe longe sen alia apliko de forto, lia oscilado frekvenco ne ŝanĝas, kaj la amplekso malpliigas iom post iom, pro frotado fortoj en la reala aparatoj. Tiaj fluktuoj kiam la inicialización post puŝo de la pendolo movado, aŭ iu ajn alia vibrado sistemo estas difinita nur de la parametroj, nomita propra. Se ni supozas ke samtempe haltante fortoj estas egalaj al nulo, kaj ĝi estas tre simpla - ĉiuj en niaj manoj, kiel pendolo, ĝi estas nomita la matematika, oscilos por ĉiam, kaj la oscilado periodo povas esti kalkulita de la konata, kiu igis jam en klasika, la formulo - C = 2 * π * √ l / g.

De la analizo eblas fari gravan konkludon: la natura frekvenco de oscilado de la pendolo estas nur difinita per la interna parametroj de la sistemo - la fadeno longo kaj la grando de la aceleración de tera gravito.