Operating vibrationer - vibrationer fase

oscillerende processer - et vigtigt element i moderne videnskab og teknologi, så de altid opmærksom på undersøgelsen som en af ​​de "evige" problemer.Opgaven med nogen viden - ikke blot nysgerrighed, og dets anvendelse i hverdagen.Og for dette, og hver dag er der nye tekniske systemer og udstyr.De er på farten, viser sin essens, laver noget arbejde, eller fastsættes, bevarer potentialet under visse betingelser at flytte til en tilstand af bevægelse.Hvad er en bevægelse?Uden at gå ind i junglen, vi tager den enkleste fortolkning: den materielle ændring i position af kroppen i forhold til ethvert koordinatsystem, som er konventionelt anses fast.

Blandt det enorme antal af muligheder bevægelse af særlig interesse for, er oscillerende, som er kendetegnet ved, at systemet gentager ændring i sin oprindelse (eller af fysiske størrelser) med jævne mellemrum - sløjfer.Sådanne udsving kaldes periodisk eller cyklisk.Blandt dem er en særskilt klasse af harmoniske svingninger, hvis karakteristiske funktioner (hastighed, acceleration, position i rummet, etc.) varierer i tid harmonisk, dvs.har en sinusformet udseende.En bemærkelsesværdig egenskab ved de harmoniske svingninger er, at deres kombination er andre muligheder, herunderog ikke-harmoniske.Et meget vigtigt koncept i fysik er "fase af svingningerne", hvilket betyder fiksering af positionen af ​​det oscillerende organ ad gangen.Målt fase i hjørne enheder - radianer temmelig arbitrær, ligesom en bekvem måde at forklare de periodiske processer.Med andre ord, fasen værdien definerer den aktuelle tilstand af vibrations system.Det kunne ikke være - fordi udsvingene fase er argumentet for en funktion, der beskriver disse udsving.Den sande værdi af fase af oscillerende bevægelse af naturen kan betyde koordinater, hastighed og andre fysiske parametre varierer harmonisk, men fælles for dem er det tid afhængighed.

viser, at denne fase af svingningerne er ikke svært - det ville kræve en simpel mekanisk system - tråden længde r, og suspenderet hendes "materiale point" - loddet.Vi fastsætter tråden i midten af ​​den rektangulære koordinatsystem og tvinge vores "pendul" cool.Antage, at det er villig til at gøre en vinkelhastighed w.Derefter vil i løbet af tiden t rotation vinkel af lasten skal Ø = vægt.Derudover bør dette udtryk anses den indledende fase af svingningerne i form af vinklen φ0 - systemets tilstand før kørsel.Det totale drejningsvinkel, er fasen beregnes ud fra forholdet mellem φ = vægt + φ0.Så udtrykket for den harmoniske funktion og en projektion af koordinaterne for belastningen på X-aksen, kan vi skrive:

x = A * cos (WT + φ0), hvor A - amplituden af ​​udsving i vores tilfælde er lig med r - radius af glødetråden.

Tilsvarende samme fremspring på Y-aksen skrives som følger:

y = A * sin (wt + φ0).

skal forstås, at fasen af ​​svingningen betyder i dette tilfælde ikke måle rotation "vinkel", og kantede måling af den tid, der udtrykker tid i form af vinkel.I løbet af denne tid, er belastningen roteres ved en bestemt vinkel, som kan entydigt bestemt baseret på det faktum, at vinkelhastigheden af ​​den cykliske udsving w = 2 * π / T, hvor T - oscillation periode.Derfor, hvis en periode svarer til rotation ved 2n radianer, den del af perioden, kan tiden være proportional med vinklen udtrykt som en brøkdel af en fuld rotation af 2π.

udsving ikke eksisterer i sig selv - lyd, lys, vibrationer er altid superpositionen superposition af et stort antal svingninger fra forskellige kilder.Selvfølgelig er resultatet af superposition af to eller flere vibrationer påvirker deres muligheder, herunderog fasen af ​​svingningen.Formel resulterende oscillation, som regel ikke-harmoniske, og dermed kan have en meget kompliceret form, men det er bare at komme interessant.Som beskrevet ovenfor kan enhver ikke-harmoniske svingning repræsenteres som et stort antal harmoniske af samme amplitude, frekvens og fase.I matematik er denne operation kaldes "i udbygningen af ​​et nummer", og er meget udbredt i beregningerne, såsom styrke af strukturer og faciliteter.Grundlaget for disse beregninger er studiet af harmoniske svingninger med alle de parametre, herunder fase.