Aprender o pêndulo - a frequência de oscilação

click fraud protection

Parâmetros

de processos oscilatórios são conceitos físicos bem conhecidos - a amplitude e período.Ao mesmo tempo, as flutuações compreender o processo iterativo de mudanças periódicas direito em uma quantidade física sobre a sua média ou zero.Vamos dizer que esta lei tem um caráter senoidal.Então, se a função de F (x) é expresso pela forma F (x) = K * sin (x), temos apenas uma função tão oscilante, o que, lembre-se, para cima e para baixo, para cima e para baixo ...

assumirtraçar uma função especificada, em princípio, qualquer valor, no eixo Y, y1 denotar-lo, e movendo-se ao longo do X, encontrar o próximo ponto y2 com um valor de y1.Se agora para o X, do ponto v2 adiar intervalo igual a T = (y2 - y1), obtemos o v3 ponto e será igual ao Y1 e Y2.A forma do gráfico entre os dois pontos exactamente repetidos em todos os intervalos subsequentes iguais a T. Assim, verificou-se um parâmetro t para o processo descrito pela fórmula F (x) = K * sen (x), que tem uma propriedade notável: o argumento X para dentroT para alterar a função F (x) ao longo de toda a gama de seus valores.Uma vez que mudanças no eixo X tempo ilimitado, em outras palavras, o número de ciclos de T indefinidamente lote, tem uma cíclico, isto é,Repito, você alterar a função.Ciclo t chamado o período de oscilação e é medido em segundos.Mas a técnica é mais comum o uso de uma unidade de medida conhecida como a freqüência de oscilação, denotado f e f calculado = 1 / T, uma unidade é chamado hertz (Hz).A frequência de 1 Hz - é uma oscilação por segundo.

Estamos rodeados por "impressionante" do mundo.Flutuações - soa, a corrente elétrica nos fios, mecanismo de vibração, a luz, as marés, a rotação dos planetas e ... não contá-los entre, essas flutuações.Todos eles têm uma limites bastante convencionais de frequência, dizer "um intervalo de flutuação".Por exemplo, a freqüência de oscilação de frequências de audição humanos som - de 16 Hz a 20 kHz (1 kHz = 1000 Hz) e da gama de frequências de sons língua falada encontra-se na gama 100-4000 Hz.Um fato bem conhecido que nem todas as pessoas ouvem toda a gama de sons - para muitos 15/12 kHz já ao alcance da voz.Esta técnica aplica as vibrações ultra-sónicas 100, 200 kHz e acima.Os detalhes do mecanismo pode variar numa vasta gama de frequências - e partilhar Hz, e dezenas de kHz.Mas a maioria tem uma ampla gama de ondas eletromagnéticas - de ações e de muitos milhares de milhões de Hz.Nesta seção do espectro global das ondas de luz é bastante pequeno, mas que eles são percebidos pelos nossos órgãos de visão.Diferente frequência de oscilação no espectro de ondas de luz determina a cor da luz visível - de vermelho para o violeta.

Mas voltando ao "um quadrado."Muito frequentemente, é conveniente usar uma unidades ligeiramente modificados.Esta solução alternativa pode simplificar muitas fórmulas e torná-los mais visíveis.E isso é devido ao facto de que as funções de oscilação sinusoidal sugere a possibilidade de utilizar variáveis ​​em unidades de medição de ângulos - radianos ou graus.Mas, ao mesmo tempo, para o cálculo de "arrasta" 2π constante, o que, em conjunto com a frequência encontrada em muitos expressões matemáticas.Então eles decidiram introduzir uma unidade modificada de medida de freqüência e deu-lhe o nome de "freqüência de oscilação cíclica."A essência desta unidade é que a sua frequência é determinada pelo número de oscilações durante os 2 segundos * ¸, isto é,6,28 seg.Taxa cíclica calculada pela fórmula ω = 2 * f * π.Pertencente à frequência cíclica é expressa pela sua unidade de medida - radianos por segundo.

sistema oscilatório ainda tem alguns parâmetros que caracterizam a sua personalidade.Responda a nossa boa pêndulo antigo e um pouco solene, dê para o estado do processo oscilatório - tic-tac, tic-tac.É o suficiente para empurrá-lo de uma vez ... deixado sozinho.O que vamos ver?Um pêndulo oscila tempo suficiente sem mais aplicação de força, a sua frequência de oscilação não é alterada, e a amplitude diminui gradualmente, por causa das forças de atrito nos dispositivos reais.Tais flutuações, quando, após o início de um movimento de empurrão de um pêndulo ou qualquer outro sistema oscilante, é determinado apenas por seus parâmetros, chamou o seu próprio.Se assumirmos que, enquanto poder de parada é zero, e é muito simples - tudo está em nossas mãos, como um pêndulo, é um matemático, ele vai oscilar para sempre, eo período de oscilação pode ser calculado a partir do conhecido, que já se tornou um clássico, a fórmula - C = 2* π * √ l / g.

De sua análise, podemos tirar uma conclusão importante: a frequência natural do pêndulo é determinado apenas pelos parâmetros internos do sistema - o comprimento do fio e a magnitude da aceleração da gravidade da Terra.