Dempet svingninger

oscillasjon prosesser omgir en person overalt.Dette fenomenet skyldes det faktum at det første i naturen er det mange medier (fysiske, kjemiske, organisk, osv) under som oscillerer inkludert dempede svingninger.Dernest, i virkeligheten rundt oss er det et stort utvalg av oscillerende systemer hvis eksistens er knyttet til de oscillerende prosesser.Disse prosessene er alle rundt oss, de karakteriserer flyten av strøm i ledningene, lysfenomener, forplantning og mer.Til slutt, er mannen selv, eller rettere sagt den menneskelige kroppen en oscillerende system, hvis liv leveres av ulike typer vibrasjoner - hjerteslag, pust, blodsirkulasjon, lem bevegelse.

Derfor de studerer ulike fag, inkludert tverrfaglig.Enkel og originale i denne studien var gratis svingninger.De er karakterisert ved uttømming av vibrasjonsenergi av pulsen, slik at de til slutt stoppet, men fordi slike svingninger bestemmes ved konseptet med dempede oscillasjoner.

i svingningssystemer objektivt prosessen med tap av energi (mekaniske systemer - på grunn av friksjon i det elektrisk - på grunn av elektrisk motstand).Det er derfor slike dempede svingninger ikke kan klassifiseres som harmonisk.Gitt denne første setningen, kan vi uttrykke matematisk avledet, for eksempel, mekanikken i dempede svingninger formel uttrykker slik: F = - RV = -r dx / dt.I denne formel er R en koeffisient på motstand konstant.I henhold til formelen, kan vi konkludere at verdien av hastigheten (V) for et gitt system er proporsjonal med motstandsverdien.Men tilstedeværelsen av fortegnet "-" betyr at kraftvektor (F) og hastighet er multidirectional natur.

Bruk av ligningen Newtons andre lov, og tar hensyn til effekten av motstandsstyrkene, ligningen karakteriserer de dempede svingninger av bevegelse, tar følgende form: i nærvær av styrkene til motstand er gitt ved: d ^ 2 / dt2 + 2β dt / dt + ω2 x = 0. IFormelen β - dempe faktor, som viser intensiteten av denne fasen av svingningen prosessen.

Ganske lik ligning kan oppnås for en elektrisk krets, idet det tas hensyn til demping og lagt til venstre side av verdien av spenningsfallet over motstanden UR.Bare i dette tilfelle blir differensialligningen ikke registrert for tidsforskyvning (t), og for å lade kondensatoren q (t);friksjonskoeffisienten r er erstattet av den elektriske motstand av kjeden R;2, hvor β = R / L, hvor: K - motstanden i kretsen, L - lengde av kjeden.

Dersom det på grunnlag av formler for å konstruere de tilsvarende grafer, kan du se at grafen til dempede svingninger er svært lik grafikk harmoniske svingninger, men amplitude av svingningene gradvis avtar eksponentielt.

Gitt det faktum at svingningene kan utføres av ulike svingnings systemer og forekommer i ulike miljøer, bør vi fastsette det, hva slags system vi vurderer i hvert enkelt tilfelle.Fra denne tilstanden avhenger ikke bare av strømnings-egenskapene av svingningsprosesser, men går motsatt effekt - selve arten av de svingninger bestemmes av systemet og klassifisering sted.Vi, i dette tilfelle betraktes som en hvor egenskapene til systemet forblir uforandret i studiet av svingningsprosessen.For eksempel, vi aksepterer at prosessen ikke endrer fjærspenningen, tyngdekraften virker på lasten, og elektriske systemer forblir uendret, avhengig av motstanden i oscillerende hastighet eller akselerasjon verdi.Disse blir referert til som lineær oscillerende systemer.