Oszillierende Prozesse - einer der meistenhäufige Phänomene in der Natur. Ihre Forschung beschäftigt sich mit verschiedenen Wissenszweigen, vor allem mit der Physik. Um die Frage zu beantworten, welche Schwingungen als frei bezeichnet werden, sollte man berücksichtigen, dass diese Kategorie die erste ist bei der Untersuchung der ganzen Vielfalt der oszillatorischen Phänomene, die in der Natur vorkommen.
Es gibt folgende Arten von ihnen, die aus folgenden Gründen klassifiziert werden.
Physikalisch werden mechanische, elektromagnetische und gemischte Schwingungen unterschieden, die die bereits erwähnten Merkmale kombinieren.
Durch die Methode der Strömung in Umgebungen emittieren Schwingungen:
- gezwungen, das heißt, die verursacht undauftreten unter dem Einfluss von verschiedenen Arten von externen Störungen der Medien, in denen sie auftreten. In diesem Fall muss der Zustand der Periodizität dieser Störungen beobachtet werden;
- freie Schwingungen, auch genannteigene, die durch die inneren Eigenschaften des Systems initiiert werden und die durch obligatorische Dämpfung gekennzeichnet sind, wenn die Wirkung der inneren Kräfte aufhört oder abnimmt;
- автоколебания — такие, которые характеризуются das Vorhandensein eines Potentialsystems (potentielle Energie), das die Auslösung von Schwingungen sicherstellt. Die Hauptsache ist, wie sich die freien Schwingungen von den Eigenschwingungen unterscheiden, die Amplitude hängt nicht vom initialen initiierenden Kraftimpuls ab, sondern von den Eigenschaften des physikalischen Systems selbst;
- parametrisch - das sind Schwingungen, die entstehen, wenn dem schwingungsfähigen System bewusst ein Parameter zugewiesen wird, der eine Manifestation der Eigenschaften der äußeren Umgebung darstellt;
- Zufällige Fluktuationen sind solche, bei denen die Faktoren, die den oszillatorischen Prozess beeinflussen, zufällig und nicht parametrisch sind.
Sie können diese Eigenschaften zusammenfassendie Schlussfolgerung, dass in der allgemeinsten Form die Schwingungen mit einer gewissen Periodizität Änderungen eines bestimmten Systems relativ zu seinem Gleichgewichtszustand wiederholt werden. Die am häufigsten vorkommenden Erscheinungsformen von Schwingungsvorgängen in der Natur sind mechanische Phänomene, chemische, Wellen- und elektrische, astronomische, elektromagnetische und andere. Eine gemeinsame Eigenschaft aller Oszillationstypen besteht ohne Ausnahme darin, dass sie direkt mit der Energieumwandlung verbunden sind - der Umwandlung einer Art von Energie in eine andere.
Wie bereits erwähnt, der Ausgangspunkt indas Studium der Natur oszillatorischer Prozesse, ist das Studium von Typen wie freie Schwingungen. Ihre Hauptmerkmale sind die folgenden Parameter:
- Amplitude (A) - der größte Wert der Abweichung des Systems von seinem Gleichgewichtszustand (der Durchschnittswertindikator wird am häufigsten verwendet);
- Periode (T) - eine bestimmte Zeitspanne, während der es möglich ist, die Wiederholung von Systemzuständen zu beheben;
- Die Frequenz der freien Schwingungen (f) ist die Anzahl der Schwingungen, die das System für eine bestimmte Zeiteinheit ausführt. Dieser Parameter wird in Hertz (Hz) gemessen.
Die Beziehung dieser Parameter spiegelt die Formel wider, welchecharakterisiert freie Schwingungen als Phänomen. Für verschiedene schwingungsfähige Systeme sind die Parameter in dieser Formel in verschiedenen Kombinationen enthalten, abhängig von dem jeweiligen betrachteten System.
Zum Beispiel sind in der einfachsten Oszillationsschaltung die Periode und die Frequenz durch die Formel in Beziehung gesetzt: f = 1 / T, daraus wird deutlich, dass die Periode und die Frequenz inverse Werte sind.
Wenn wir die freien Schwingungen betrachten, dietreten in einem solchen System, das eine statisch feste Feder mit einer gewissen Elastizität (k) ist, dann sollten wir uns auf das zweite Newtonsche Gesetz beziehen. Wenn man dies berücksichtigt, wird die Formel, die die Eigenschaften des betrachteten schwingungsfähigen Systems widerspiegelt, die Form annehmen: F = -kx. Dies legt nahe, dass, wenn wir die Werte der Reibungskräfte vernachlässigen und die Masse als eine Konstante betrachten, ein solches System immer mit derselben Periode schwingen wird, selbst bei unterschiedlichen Amplituden und Anfangsbedingungen ihres Auftretens.
