Învățarea pendulul - frecvența de oscilație

click fraud protection

Parametrii

proceselor oscilatorii sunt concepte fizice cunoscute - amplitudinea și perioada.În același timp, de fluctuațiile înțeleagă procesul iterativ de schimbări de drept periodice într-o cantitate fizică despre mediu sau de zero acesteia.Să spunem că această lege are un caracter sinusoidal.Deci, în cazul în care funcția de F (x) este exprimat de forma f (x) = K * sin (x), avem doar o astfel de funcție oscilant, care, amintiți-vă, în sus și în jos, în sus și în jos ...

ia peGrafic o funcție specifică, în principiu, orice, valoare pe axa Y, y1 ea denota, se deplasează de-a lungul și X, găsi următorul punct Y2 cu o valoare de Y1.Dacă acum pentru X, din punctul v2 amâna interval egal cu T = (Y2 - Y1), vom obține punct V3 și va fi egală cu Y1 și Y2.Forma Graficul între cele două puncte repetate exact în toate intervalele următoare egal cu T. Astfel, am găsit o T parametru pentru procesul descris prin formula F (x) = K * sin (x), care are o proprietate remarcabilă: argumentul X la termenT pentru a modifica funcția f (x) pe întreaga gamă de valorile sale.Deoarece schimbări în timpul axa X nelimitat, cu alte cuvinte, numărul de cicluri T indefinit lot, au un ciclic, adicăRepet, schimbați funcția.Ciclu T numit perioada de oscilație și se măsoară în secunde.Dar tehnica este mult mai comun de a folosi o unitate de măsură cunoscută sub numele de frecvența de oscilație, notat f și f calculat = 1 / T, o unitate este numit hertzi (Hz).Frecvența de 1 Hz - este unul oscilație pe secundă.

Suntem înconjurați de "eșalonarea" lumea.Fluctuațiile - suna, curentul electric în fire, mecanismul de vibrații, lumina, mareele, rotația planetelor și ... nu le numără printre, aceste fluctuații.Toate acestea au o limitele destul de convenționale de frecventa lor, spune "o serie de fluctuație."De exemplu, frecvența de oscilație a frecvențelor auzului uman sunet - de la 16 Hz la 20 kHz (1 kHz = 1000 Hz) și domeniul de frecvențe de sunete limbă vorbită se află în gama de 100 la 4,000 Hz.Un fapt bine cunoscut faptul că nu toți oamenii aud întreaga gamă de sunete - pentru mulți 12-15 kHz deja în rază auditivă.Tehnica aplică vibrațiile ultrasonice 100, 200 kHz și peste.Detalii privind mecanismul poate varia într-o gamă largă de frecvențe - și să împărtășească Hz, și zeci de kHz.Dar cele mai multe au o gamă largă de unde electromagnetice - de la acțiuni și la multe mii de milioane de Hz.În această secțiune a spectrului global de undele luminoase este destul de mic, dar că acestea sunt percepute de către organele noastre de vizibilitate.Frecvență de oscilație diferite în spectrul de undele luminoase determină culoarea luminii vizibile - de la roșu la violet.

Dar să revenim la "un pătrat."Foarte des, este convenabil de a folosi un unități ușor modificate.Această soluție poate simplifica multe formule și a le face mai vizibile.Și acest lucru se datorează faptului că funcțiile de oscilatie sinusoidale sugerează posibilitatea de a folosi variabile în unități de măsură a unghiurilor - radiani sau grade.Dar, în același timp, la calcularea "strecoară" 2π constant, care, împreună cu frecvența găsite în multe expresii matematice.Apoi au decis să introducă o unitate de măsură modificat de frecvență și a dat-o numele de "frecvența ciclică de oscilație."Esența acestei unități este că frecvența sa este determinată de numărul de oscilații pe parcursul celor 2 * pi secunde, adică,6.28 sec.Rata ciclic calculat prin formula ω = 2 * π * f.Apartenența la frecvența ciclică este exprimat prin unitatea sa de măsură - radiani pe secundă.

sistem oscilant are încă unele parametri ce caracterizează personalitatea ei.Ia pendul nostru bun vechi și ușor solemnă, da la starea procesului oscilatorii - tic-tac, tic-tac.E de ajuns să-l împingă o dată și ... lăsat în pace.Ce vom vedea?Un pendul oscilează destul de mult, fără aplicarea în continuare a forței, frecvența de oscilație nu se schimba, iar amplitudinea scade treptat, din cauza forțelor de frecare din dispozitivele actuale.Astfel de fluctuații, atunci când, după inițierea unei moțiuni apăsare de pendul sau orice alt sistem oscilant, este determinată doar de parametrii, numit propria sa.Dacă presupunem că în timp ce de oprire putere este zero, și este destul de simplu - totul este în mâinile noastre, o astfel de pendul, este un matematic, ea va oscila pentru totdeauna, iar perioada de oscilație poate fi calculată de la cunoscut, care a devenit deja un clasic, formula - C = 2* π * √ l / g.

Din analiza putem trage o concluzie importantă: frecvența naturală a pendulului este determinată numai de parametrii interni ai sistemului - lungimea firului și amploarea accelerația gravitațională Pamantului.