Ayunan percuma

proses ayunan - salah satu fenomena yang paling biasa dalam alam semula jadi. Kajian mereka melibatkan pelbagai cabang ilmu, terutama fizik. Untuk menjawab persoalan apa yang dipanggil ayunan percuma, ia harus diperhatikan bahawa kategori ini adalah rujukan dalam kajian keseluruhan pelbagai fenomena ayunan yang berlaku dalam alam semula jadi.

Terdapat jenis-jenis, dikelaskan mengikut sebab berikut.

sifat fizikal membezakan getaran mekanikal, elektromagnet dan campuran, menggabungkan ciri-ciri yang telah disebutkan.

Dengan cara mengalir dalam persekitaran yang memancarkan getaran:

- paksa, iaitu, orang-orang yang dipanggil dan datang di bawah pengaruh pelbagai jenis gangguan persekitaran luaran di mana ia berlaku. Pada masa yang sama mesti mematuhi syarat-syarat jangka masa untuk gangguan ini;

- ayunan bebas, yang dipanggil walaupun sendiri, yang dimulakan oleh dalaman ciri-ciri sistem dan yang mempamerkan pengecilan mengikat apabila tindakan daya dalaman terhenti atau berkurang;

- ayunan - seperti yang disifatkan oleh kehadiran kapasiti sistem (tenaga keupayaan), menyediakan ayunan pemarkahan. Rumah daripada ayunan bebas berbeza daripada ayunan, pergantungan amplitud tidak bercakap kepada kekuatan awal nadi memulakan, dan ciri-ciri sistem fizikal;

- parameter - ia getaran yang dihasilkan di bawah sedar tugas sistem berayun mana-mana parameter mengunjurkan hartanah manifestasi persekitaran;

- turun naik rawak adalah mereka yang bertindak ke atas faktor-faktor proses ayunan rawak, tidak berparameter dalam alam semula jadi.

Merumuskan ciri-ciri ini, dapat disimpulkan bahawa, dalam turun naik bentuk umum yang paling - ini diulangi secara berkala menukar beberapa sistem berkenaan dengan keadaan keseimbangan. Kawasan yang paling biasa manifestasi proses ayunan dalam alam semula jadi adalah mekanikal fenomena, kimia, gelombang dan elektrik, astronomi, dan lain-lain elektromagnet. Satu ciri yang sama sekali, tanpa pengecualian, mod getaran, adalah bahawa mereka langsung berkaitan dengan peralihan tenaga - transformasi satu bentuk tenaga kepada yang lain.

Seperti yang telah disebutkan, titik permulaan untuk menyiasat sifat proses ayunan, ialah kajian spesies seperti ayunan sebagai percuma. Ciri-ciri asas mereka adalah seperti berikut:

- amplitud (A) - nilai maksimum perubahan sistem dari keadaan keseimbangan (penunjuk yang paling biasa digunakan nilai purata);

- period (T) - tempoh masa yang tertentu di mana ia adalah mungkin untuk menetapkan negeri sistem pengulangan;

- kekerapan semula jadi (f) - bilangan getaran, yang membuat sistem untuk unit masa tertentu. parameter ini diukur dalam hertz (Hz).

Hubungan parameter ini menggambarkan formula yang menyifatkan getaran bebas sebagai suatu fenomena. Untuk pelbagai sistem getaran parameter dalam formula ini adalah termasuk dalam pelbagai kombinasi, bergantung kepada apa yang sistem tertentu dalam pertimbangan.

Sebagai contoh, dalam tempoh litar salunan yang paling mudah dan kekerapan adalah berkaitan dengan: f = 1 / T, daripadanya adalah jelas bahawa tempoh dan kekerapan adalah nilai-nilai songsang.

Jika kita menganggap ayunan bebas yang berlaku dalam sistem itu, yang ditetapkan secara statik musim bunga, yang mempunyai keanjalan (k) tertentu, perlu merayu kepada undang-undang kedua Newton. Diberikan formula yang menggambarkan sifat-sifat getaran sistem ini menjadi: F = -kx. Ini menunjukkan bahawa jika kita mengabaikan nilai-nilai kuasa-kuasa geseran dan berat diambil sebagai nilai yang tetap, sistem tersebut sentiasa akan berayun dengan tempoh yang sama, walaupun dengan amplitud yang berbeza dan keadaan awal kejadian mereka.