Enačba harmoničnih nihanj in njen pomen v študiji o naravi nihajočih procesov

click fraud protection

Vse harmonike so matematični izraz.Njihove lastnosti so značilne nizom trigonometričnih enačb, je kompleksnost, ki ga določi zahtevnosti postopka oscilacij, lastnosti sistema in okolja, v katerem se pojavijo, da je zunanji dejavniki, ki vplivajo na proces nihanja.

Na primer, v mehaniko harmoničnega nihanja je gibanje, ki je značilna:

- enostavna značaj;

- neenakomerna;

- pretok fizičnega telesa, ki poteka na sinusni ali kosinusa poti v odvisnosti od časa.

Na podlagi teh lastnosti, lahko zmanjšate enačbo harmonskih nihanj, ki ima obliko:

x = A cos ωt ali vrsti x = A sin ωt, kjer je x - vrednost porekla, in - vrednost amplitude vibracij, ω - razmerje.

Takšna enačba harmoničnih nihanj je bistvenega pomena za vse harmonskih nihanj v, ki so obravnavane v kinematike in mehanike.

indeks ωt, ki ta formula je v znamenju trigonometrične funkcije, pokličite faza in določa lokacijo vibracijskega materialne točke na tem posebnem trenutku za določeno amplitudo.Pri obravnavi cikličnih nihanj je indeks 2n, kaže število mehanskih vibracij v časovnem ciklu in je označena w.V tem primeru je enačba harmonskih nihanj ga vsebuje kot merilo cikličnega (krožne) frekvenco.

pri nas velja enačba harmoničnih nihanj, kot je bilo že omenjeno, ima lahko različne oblike, odvisno od več dejavnikov.Na primer, tukaj je varianta.Razmisliti diferencialne enačbe prostih harmoničnih nihanj je treba upoštevati dejstvo, da so vsi izginejo.Različne vrste vibracij, ta pojav, ki se kaže na različne načine: stop gibljivo telo, prenehanje sevanja v električnih sistemov.Preprost primer prikazuje zmanjšanje vibracijskih možnih dejanj njene preobrazbe v toplotno energijo.

Upoštevani Enačba je: d²s / dt² + 2β x ds / dt + ω²s = 0. V tej formuli: S - vrednost niha vrednost, ki označuje lastnosti sistema, β - konstanta, ki prikazuje koeficient dušenja, ω- ciklični frekvenco.

uporaba takšne formule omogoča pristop k opisu nihajočih procesov v linearnih sistemov z enim samim vidika, pa tudi, da bo oblikovanje in modeliranje nihajnih procesov v znanstveni in eksperimentalni ravni.

Na primer, znano je, da je to dušeno nihanje v končni fazi njenega obstoja prenehajo harmonic, tj kategorijah pogostnosti in časa za njih, da postane preprosto nesmiselne in zahtevki niso priznane.

klasičen način za preučevanje harmonične vibracije deluje harmonično oscilator.V najpreprostejši obliki je sistem, ki opisuje diferencialno enačbo harmonskih nihanj: ds / dt + ω²s = 0. Vendar pa različne nihajočih procesov seveda vodi k temu, da obstaja veliko število oscilatorjev.Tu so glavne vrste:

- pomlad oscilator - normalne obremenitve, ima določeno maso m, ki je obešen na elastično spomladi.On niha harmonično vrsto, ki so opisane z enačbo F = - KX.

- fizično oscilator (nihalo) - trdna, niha okoli statičnim osi pod vplivom neke moči;

- matematično nihalo (v naravi praktično ne pride).To je idealen model, sistem, sestavljen iz nihajočega fizičnega telesa, ki ima določeno maso, ki se odloži na togo breztežnostnem nit.