Persamaan osilasi harmonik dan pentingnya dalam studi tentang sifat proses osilasi

Semua harmonik ekspresi matematika.Sifat mereka ditandai dengan satu set persamaan trigonometri, kompleksitas yang ditentukan oleh kompleksitas proses osilasi, sifat-sifat dari sistem dan lingkungan di mana mereka terjadi, yaitu, faktor eksternal yang mempengaruhi proses osilasi.

Misalnya, dalam mekanika osilasi harmonik adalah gerakan, yang ditandai dengan:

- karakter langsung;

- merata;

- gerakan tubuh fisik, yang berlangsung pada lintasan sinus cosinus atau sebagai fungsi waktu.

Berdasarkan sifat ini, Anda dapat mengurangi persamaan osilasi harmonik, yang memiliki bentuk:

x = A cos ωt atau jenis x = A ωt dosa, di mana x - nilai asal, dan - nilai amplitudo getaran, ω - rasio.

seperti persamaan osilasi harmonik adalah penting untuk semua osilasi harmonik, yang dibahas dalam kinematika dan mekanik.

Indeks ωt, yang formula ini di bawah tanda fungsi trigonometri, fase menelepon dan menentukan lokasi titik materi bergetar pada titik tertentu dalam waktu untuk amplitudo yang diberikan.Ketika mempertimbangkan fluktuasi siklus indeks adalah 2n, itu menunjukkan jumlah getaran mekanik dalam siklus waktu dan dilambangkan w.Dalam hal ini, persamaan osilasi harmonik berisi itu sebagai ukuran siklik (melingkar) frekuensi.

dianggap oleh kami persamaan osilasi harmonik, sebagaimana telah disebutkan, dapat mengambil berbagai jenis, tergantung pada beberapa faktor.Sebagai contoh, di sini adalah varian.Untuk mempertimbangkan persamaan diferensial dari osilasi harmonik gratis, salah satu harus mempertimbangkan fakta bahwa mereka semua cenderung membusuk.Berbagai jenis getaran, fenomena ini memanifestasikan dirinya dalam berbagai cara: menghentikan tubuh bergerak, penghentian radiasi dalam sistem listrik.Contoh sederhana yang menunjukkan pengurangan tindakan potensial getaran dari transformasi menjadi energi panas.

persamaan Dianggap adalah: d²s / dt² + 2β x ds / dt + ω²s = 0. Dalam rumus ini: s - nilai berfluktuasi nilai yang mencirikan sifat-sifat suatu sistem, β - konstan, menunjukkan koefisien atenuasi, ω- frekuensi siklik.

penggunaan formula seperti itu memungkinkan pendekatan deskripsi proses osilasi dalam sistem linear dengan satu titik pandang, dan juga untuk membuat desain dan pemodelan proses berosilasi di tingkat ilmiah dan eksperimental.

Misalnya, diketahui bahwa osilasi teredam pada tahap akhir dari keberadaan gencatan untuk menjadi harmonis, yaitu kategori frekuensi dan waktu bagi mereka untuk menjadi hanya berarti dan klaim tidak diakui.

metode klasik untuk mempelajari getaran harmonik bertindak osilator harmonik.Dalam bentuk yang paling sederhana itu adalah sistem yang menggambarkan persamaan diferensial osilasi harmonik: ds / dt + ω²s = 0. Namun, berbagai proses osilasi alami mengarah pada fakta bahwa ada sejumlah besar osilator.Di sini mereka adalah jenis utama:

- semi osilator - beban normal, memiliki massa m tertentu, yang ditangguhkan pada musim semi elastis.Dia berosilasi jenis harmonik, yang dijelaskan dengan rumus F = - kx.

- osilator fisik (pendulum) - padat, berosilasi di sekitar poros statis di bawah pengaruh kekuatan tertentu;

- pendulum matematika (di alam praktis tidak terjadi).Ini adalah sistem model ideal yang terdiri dari tubuh fisik berosilasi, yang memiliki massa tertentu, yang ditangguhkan pada thread ringan kaku.