Belajar pendulum - frekuensi osilasi

Parameter

proses osilasi adalah konsep fisik terkenal - amplitudo dan periode.Pada saat yang sama, oleh fluktuasi memahami proses berulang perubahan hukum periodik dalam jumlah fisik terhadap mean atau nol.Mari kita mengatakan bahwa undang-undang ini memiliki karakter sinusoidal.Jadi, jika fungsi F (x) dinyatakan oleh bentuk F (x) = K * sin (x), kita baru saja seperti fungsi berosilasi, yang, ingat, atas dan bawah, atas dan bawah ...

mengambilgrafik fungsi tertentu, pada prinsipnya, setiap, nilai pada sumbu Y, y1 menunjukkan itu, dan bergerak sepanjang X, menemukan titik y2 berikutnya dengan nilai y1.Jika sekarang ke X, dari titik v2 menunda selang sama dengan T = (y2 - y1), kita mendapatkan titik v3 dan akan sama dengan Y1 dan Y2.Bentuk grafik antara dua titik persis diulang di semua interval berikutnya sama dengan T. Dengan demikian, kami menemukan T parameter untuk proses dijelaskan dengan rumus F (x) = K * sin (x), yang memiliki properti yang luar biasa: argumen X untuk dalamT untuk mengubah fungsi F (x) di seluruh rentang nilai-nilainya.Sejak perubahan sumbu X waktu terbatas, dengan kata lain, jumlah siklus T tanpa batas banyak, memiliki siklik, yaituSaya ulangi, Anda mengubah fungsi.Siklus T disebut periode osilasi dan diukur dalam detik.Namun teknik ini lebih umum untuk menggunakan unit pengukuran yang dikenal sebagai frekuensi osilasi, dilambangkan f dan f dihitung = 1 / T, sebuah unit yang disebut hertz (Hz).Frekuensi 1 Hz - adalah salah satu osilasi per detik.

Kita dikelilingi oleh "mengejutkan" dunia.Fluktuasi - kedengarannya, arus listrik di kabel, mekanisme getaran, cahaya, pasang surut, rotasi planet dan ... tidak menghitung mereka di antara, fluktuasi ini.Semua dari mereka memiliki batas-batas yang cukup konvensional frekuensi mereka, mengatakan "berbagai fluktuasi."Sebagai contoh, frekuensi osilasi frekuensi pendengaran manusia terdengar - dari 16 Hz sampai 20 kHz (1 kHz = 1000 Hz) dan rentang frekuensi suara bahasa lisan terletak pada kisaran 100-4.000 Hz.Sebuah fakta yang terkenal bahwa tidak semua orang mendengar berbagai suara - bagi banyak 12-15 kHz sudah dalam pendengaran.Teknik ini berlaku getaran ultrasonik 100, 200 kHz dan di atas.Rincian mekanisme dapat bervariasi dalam berbagai frekuensi - dan berbagi Hz, dan puluhan kHz.Tetapi kebanyakan memiliki berbagai gelombang elektromagnetik - dari saham dan banyak ribu juta Hz.Dalam bagian ini dari spektrum global gelombang cahaya cukup kecil, tetapi bahwa mereka dirasakan oleh organ penglihatan kita.Frekuensi osilasi yang berbeda dalam spektrum gelombang cahaya menentukan warna cahaya tampak - dari merah ke ungu.

Tapi kembali ke "satu persegi."Sangat sering, akan lebih mudah untuk menggunakan unit yang sedikit dimodifikasi.Solusi ini dapat menyederhanakan banyak rumus dan membuat mereka lebih terlihat.Dan ini adalah karena fakta bahwa fungsi osilasi sinusoidal menunjukkan kemungkinan untuk menggunakan variabel dalam satuan pengukuran sudut - radian atau derajat.Tetapi pada saat yang sama, dalam perhitungan "merayap" 2π konstan, yang, bersama-sama dengan frekuensi yang ditemukan di banyak ekspresi matematika.Kemudian mereka memutuskan untuk memperkenalkan unit dimodifikasi pengukuran frekuensi dan memberikannya nama "frekuensi siklik osilasi."Inti dari unit ini adalah bahwa frekuensi ditentukan oleh jumlah osilasi selama 2 * π detik, yaitu,6.28 sec.Tingkat siklik dihitung dengan rumus ω = 2 * π * f.Milik frekuensi siklik dinyatakan oleh satuannya pengukuran - radian per detik.Sistem berosilasi

memiliki masih beberapa parameter yang menjadi ciri kepribadiannya.Ambil pendulum tua yang baik dan sedikit serius, memberikannya kepada keadaan proses osilasi - tik-tok, tik-tok.Ini cukup untuk mendorong dia sekali dan ... ditinggalkan sendirian.Apa yang akan kita lihat?Sebuah bandul berosilasi cukup lama tanpa aplikasi lebih lanjut dari kekuatan, frekuensi osilasi yang tidak berubah, dan amplitudo menurun secara bertahap, karena gaya gesek di perangkat yang sebenarnya.Fluktuasi seperti itu, ketika, setelah memulai gerakan menekan sebuah pendulum atau sistem berosilasi lain, ditentukan hanya dengan parameter, yang disebut sendiri.Jika kita berasumsi bahwa sementara tenaga pengereman adalah nol, dan itu cukup sederhana - semuanya di tangan kita, pendulum seperti itu, itu adalah matematika, itu akan berosilasi selamanya, dan periode osilasi dapat dihitung dari dikenal, yang sudah menjadi klasik, rumus - C = 2* π * √ l / g.

Dari analisis kita dapat menarik kesimpulan penting: frekuensi alami pendulum hanya ditentukan oleh parameter internal sistem - panjang benang dan besarnya percepatan gravitasi bumi.