Dæmpede svingninger

oscillerende processer omgiver en person overalt.Dette fænomen skyldes det faktum, at det første, i naturen er der mange medier (fysiske, kemiske, økologisk osv) under hvilke svinger herunder dæmpede svingninger.For det andet i den virkelighed omkring os er der et stort udvalg af oscillerende systemer, hvis eksistens er knyttet til oscillerende processer.Disse processer er alle omkring os, de karakterisere strømmen i ledningerne, lys fænomener, formering og meget mere.I sidste ende manden selv, eller rettere den menneskelige krop er et oscillerende system hvis liv fra forskellige typer af vibrationer - hjerteslag, vejrtrækning, blodcirkulation, bevægeapparatet.

Derfor er de studerer forskellige videnskaber, herunder tværfagligt.Enkle og originale i denne undersøgelse var frie svingninger.De er karakteriseret ved udtømningen af ​​vibrationsenergi af pulsen, så de endelig stoppet, men fordi sådanne udsving bestemmes af begrebet dæmpede svingninger.

i oscillerende systemer objektivt processen med tab af energi (mekaniske systemer - på grund af friktion i el - på grund af elektrisk modstand).Derfor er sådanne dæmpede svingninger kan ikke klassificeres som harmonisk.På baggrund af denne indledende udsagn, kan vi udtrykkelig matematisk udledt, f.eks mekanik dæmpet svingninger formel udtrykker det: F = - rV = -r dx / dt.I denne formel er R en koefficient af resistens konstant.Ifølge formlen, kan vi konkludere, at værdien af ​​hastigheden (V) for et givet system er proportional med modstanden.Men tilstedeværelsen af ​​tegnet "-" betyder, at kraftvektoren (F) og hastighed er flerstrenget natur.

anvende ligning Newtons anden lov, og under hensyntagen til effekten af ​​de modstandsstyrkerne, ligningen karakteriserer de dæmpede svingninger bevægelighed, tager følgende form: i overværelse af de kræfter i modstanden er givet ved: d ^ 2 / dt2 + 2β dt / dt + ω2 x = 0. IFormlen β - dæmpningsfaktor, som viser intensiteten af ​​denne fase af svingningerne processen.

Ganske tilsvarende ligning kan opnås for et elektrisk kredsløb, idet der tages hensyn til dæmpning og tilsat til den venstre side af værdien af ​​spændingsfaldet over modstanden UR.Kun i dette tilfælde, er differentialligningen ikke registreret for tidsforskydning (t) og for at oplade kondensatoren q (t);friktionskoefficienten r erstattes af den elektriske modstand af kæden R;2, hvor β = R / L, hvor: K - kredsløb modstand, L - længde af kæden.

Hvis på grundlag af formler til at konstruere de tilsvarende grafer, kan du se, at grafen for dæmpede svingninger er meget lignende grafik harmoniske svingninger, men amplituden af ​​svingningerne gradvist aftager eksponentielt.

Eftersom svingningerne kan udføres af forskellige oscillerende systemer og forekommer i forskellige miljøer, bør vi foreskrive, at, hvad slags system, vi overvejer i hvert enkelt tilfælde.Fra denne betingelse afhænger ikke kun af strømningskarakteristika oscillerende processer, men går den modsatte effekt - selve arten af ​​svingningerne bestemmes af systemet og dets klassificering sted.Vi, i dette tilfælde betragtes som en, hvor egenskaberne af systemet forblive uændret i studiet af oscillerende proces.For eksempel, vi accepterer, at processen ikke ændrer fjederspændingen, tyngdekraften virker på belastningen, og elektriske systemer forbliver uændrede, afhængig af modstanden i oscillerende hastighed eller acceleration værdi.Disse betegnes som lineære oscillerende systemer.