רעידות חופשיות

תהליכים תנודות - אחד ביותרתופעות נפוצות בטבע. המחקר שלהם עוסק בענפי ידע שונים, קודם כל, בפיסיקה. כדי לענות על השאלה, אילו ויברציות נקראות חינם, יש לקחת בחשבון כי קטגוריה זו היא הראשונית במחקר של מגוון שלם של תופעות תנודות המתרחשות בטבע.

יש את הסוגים הבאים של אותם, מסווגים מהסיבות הבאות.

על ידי טבע פיזי, מכני, אלקטרומגנטית ורטט מעורבים הם להבחין, שילוב של תכונות שכבר הוזכרו.

דרך זרימה בסביבות פולטות תנודות:

- נאלץ, כלומר, אלה נגרמות ולהתרחש תחת השפעתם של סוגים שונים של הפרעות חיצוניות של התקשורת בה הם מתרחשים. במקרה זה, יש לראות את מצב המחזוריות של הפרעות אלה;

- свободные колебания, называемые еще משל עצמם, המבוצעים על ידי המאפיינים הפנימיים של המערכת ואשר מאופיינים בנחיתות חובה, כאשר פעולה של כוחות פנימיים מפסיקה או יורדת;

- תנודות עצמיות - אלה המאופיינות על ידינוכחות של פוטנציאל מסוים (אנרגיה פוטנציאלית) במערכת, שמבטיח תנודות. העיקר הוא שתנודות חופשיות נבדלות מתנודות עצמיות: התלות של המשרעת איננה בדחף הכוח המתחיל הראשוני, אלא בתכונות המערכת הפיזית עצמה;

- פרמטרי - אלה הם רעידות שנוצרות כאשר מערכת התנודה מקבלת בכוונה כל פרמטר המשמש ביטוי לתכונות הסביבה החיצונית;

- תנודות אקראיות הן אלו בהן הגורמים המשפיעים על התהליך המתנדיים הם אקראיים ולא פרמטריים.

לסיכום המאפיינים האלה אתה יכול לעשותהמסקנה שבצורה הכללית ביותר, תנודות הן שינויים של מערכת מסוימת שחוזרים על עצמם בתדר מסוים ביחס למצב שיווי המשקל שלה. אזורי הביטוי הנפוצים ביותר של תהליכי רטט בטבע הם תופעות מכניות, כימיות, גליות וחשמליות, אסטרונומיות, אלקטרומגנטיות ואחרות. מאפיין משותף של כל סוגי הרטטים, ללא יוצא מן הכלל, הוא שהם קשורים ישירות למעבר האנרגיה - המרת סוג אחד של אנרגיה לסוג אחר.

כאמור, נקודת המוצא בשעההמחקר על טיבם של תהליכים מתנדים הוא המחקר מסוגם, כמו תנודות חופשיות. המאפיינים העיקריים שלהם הם הפרמטרים הבאים:

- משרעת (A) היא הסטייה הגדולה ביותר של המערכת ממצב שיווי המשקל שלה (לרוב משתמשים במדד הערך הממוצע);

- תקופה (T) - פרק זמן מסוים שבמהלכו ניתן לתקן את החזרה על מצבי המערכת;

- תדירות תנודות חופשיות (ו) - מספר התנודות שהמערכת מבצעת ביחידת זמן מסוימת. פרמטר זה נמדד בהרץ (Hz).

הקשר של פרמטרים אלה משקף את הנוסחה, אשרמאפיין רעידות חופשיות כתופעה. עבור מערכות תנודות שונות, הפרמטרים בנוסחה זו כלולים בשילובים שונים, תלוי איזו מערכת מסוימת נחשבת.

לדוגמא, במעגל המתנדים הפשוט ביותר, התקופה והתדר קשורים על ידי הנוסחה: f = 1 / T, ניתן לראות ממנה שהתקופה והתדר הם ערכים הפוכים.

אם ניקח בחשבון את התנודות החופשיות שמכיוון שהם מתרחשים במערכת כמו קפיץ קבוע סטטית עם גמישות מסוימת (k), עלינו לפנות לחוק השני של ניוטון. עם זאת בחשבון, הנוסחה המשקפת את תכונותיה של מערכת התנודה הנחשבת תלבש את הצורה: F = -kx. זה מרמז שאם נזניח את הערכים של כוחות החיכוך, וניקח את המסה כתמיד, אז מערכת כזו תנדנד תמיד באותה תקופה, אפילו במשרדי amplitude ותנאים ראשוניים של התרחשותם.