Frie svingninger

Oscillerende processer - en af de mest almindelige fænomener i naturen. Deres undersøgelse er involveret forskellige grene af viden, især fysik. For at besvare spørgsmålet om, hvad der kaldes frie svingninger, skal det bemærkes, at denne kategori er en reference i studiet af de mangeartede oscillerende fænomener, der forekommer i naturen.

Der er følgende typer, der er klassificeret i henhold til følgende årsager.

Fysisk natur skelne vibrationer mekaniske, elektromagnetiske og blandede, der kombinerer funktionerne allerede nævnte.

Som flow i miljøer udsender vibrationer:

- tvunget, det vil sige dem, der er kaldet og komme under indflydelse af forskellige typer af eksterne forstyrrelser miljøer, hvor de forekommer. Samtidig skal overholde betingelserne i hyppighed af disse forstyrrelser;

- frie svingninger, kaldet selv egen, som er initieret af interne systemets egenskaber og som udviser bindingsspecificitet dæmpning når virkningen af interne kræfter ophører eller falder;

- svingninger - sådan som er karakteriseret ved tilstedeværelsen af et system kapacitet (potentiel energi), tilvejebringelse scoring svingninger. Hjem end frie svingninger adskiller sig fra de svingninger, amplituden afhængigheden ikke taler om den oprindelige styrke af den initierende puls, og egenskaberne af det fysiske system;

- parameter - det vibrationer, som genereres under bevidst opgave oscillerende system helst parameter udragende manifestation omgivende egenskaber;

- tilfældige udsving er dem, der virker på oscillerende proces faktorer er tilfældige, ikke parametrisk i naturen.

Opsummering disse egenskaber, kan det konkluderes, at, i sin mest generelle form udsving - dette gentages med jævne mellemrum ændre nogle af systemet med hensyn til dens ligevægtstilstand. De mest almindelige områder af manifestationer af oscillerende processer i naturen er de mekaniske fænomener, kemiske, bølge og elektrisk, astronomi og anden elektromagnetisk. Et fælles træk ved alle, uden undtagelse, vibrationsindstillinger, er, at de er direkte forbundet med den energi overgangen - omdannelsen af en form for energi til en anden.

Som allerede nævnt, er udgangspunktet for at undersøge karakteren af oscillerende processer, er studiet af sådanne arter som frie svingninger. Deres grundlæggende karakteristika er følgende:

- amplituden (A) - maksimale værdi af variationen af systemet fra dets ligevægtstilstand (den mest almindeligt anvendte indikator for den gennemsnitlige værdi);

- (T) - en vis periode, i hvilken det er muligt at fastsætte gentagelse systemtilstande;

- naturlig frekvens (f) - antal vibrationer, hvilket gør systemet i en vis tidsenhed. Denne parameter måles i hertz (Hz).

Forholdet mellem disse parametre afspejler den formel, der karakteriserer fri vibration som fænomen. Af forskellige vibrations systemer Parametrene i denne formel er inkluderet i forskellige kombinationer, alt efter hvilke særlige betragtede system.

For eksempel i den enkleste resonanskreds periode og frekvens er relateret ved: f = 1 / T, derfra er det indlysende, at perioden og frekvens er inverse værdier.

Hvis vi mener, frie svingninger, der opstår i et sådant system, der er fast statisk forår, som har en vis elasticitet (k), bør der appellerer til Newtons anden lov. Givet sin formel, der afspejler de vibrationelle egenskaber af dette system bliver: F = -kx. Dette antyder, at hvis vi ignorerer værdierne af kræfter friktion og vægt tages som en konstant værdi, vil et sådant system altid svinger med den samme periode, selv med forskellige amplituder og indledende betingelser for deres forekomst.