oscillerande processer - en viktig del av modern vetenskap och teknik, så att de betalat alltid uppmärksamhet åt att studera som en av de "eviga" problem.Uppgiften för någon kunskap - inte bara nyfikenhet, och dess användning i vardagen.Och för detta, och varje dag finns det nya tekniska system och utrustning.De är på resande fot, visar dess essens, göra en del arbete, eller är fixerad, behålla möjligheten att under vissa villkor, att flytta till ett tillstånd av rörelse.Vad är en rörelse?Utan att gå in i djungeln, tar vi den enklaste tolkningen: materialet ändring i positionen av kroppen i förhållande till någon koordinatsystem, som konventionellt anses fixerad.
Bland det stora antalet alternativ för förflyttning av särskilt intresse är oscillerande, som kännetecknas av att systemet upprepar förändringen av dess ursprung (eller fysikaliska storheter) med jämna mellanrum - slingor.Sådana svängningar kallas periodisk eller cyklisk.Bland dem är en särskild klass för harmoniska svängningar vars karakteristiska egenskaper (hastighet, acceleration, position i rymden, etc.) varierar i tid harmoniskt, det vill sägasom har en sinusformad utseende.En anmärkningsvärd egenskap hos de harmoniska svängningar är att kombinationen är några andra alternativ, bland annatoch icke-övertonen.En mycket viktigt begrepp i fysik är "fasen av svängningen", vilket innebär fastställande av positionen för den oscillerande kroppen i taget.Mätt fas i hörn enheter - radianer ganska godtyckligt, precis som ett bekvämt sätt att förklara de periodiska processer.Med andra ord definierar fasvärdet det aktuella läget för vibrationssystemet.Det kunde inte vara - eftersom fasfluktuationerna är argumentet för en funktion som beskriver dessa fluktuationer.Det verkliga värdet av fasen för den oscillerande rörelsen i naturen kan innebära koordinater, hastighet och andra fysikaliska parametrar varierar harmoniskt, men gemensamt för dem är tidsberoende.
visar att denna fas av oscillationen är inte svårt - det skulle kräva ett enkelt mekaniskt system - gänglängden r, och suspenderade henne "material point" - sänke.Vi fixar tråden i mitten av den rektangulära koordinatsystemet och tvingar vår "pendel" cool.Antag att det är villig att göra en vinkelhastighet w.Därefter, under tiden t rotationsvinkel av lasten kommer att j = vikt.Dessutom bör detta uttryck anses den initiala fasen av oscillationerna i form av vinkel φ0 - systemtillståndet innan körning.Således, den totala rotationsvinkel är fasen beräknas från förhållandet mellan φ = wt + φ0.Då uttrycket för harmonisk funktion, och en projektion av koordinaterna för belastningen på X-axeln, kan vi skriva:
x = A * cos (wt + φ0), där A - amplituden hos fluktuationer i vårt fall är lika med r - radie av filamentet.
På liknande sätt är samma projektion på Y-axeln skrivs på följande sätt:
y = A * sin (wt + φ0).
inses att fasen av svängningen betyder i detta fall mäter inte vridning "vinkel", och vinkel mått på den tid som uttrycker tiden i termer av vinkel.Under denna tid, är lasten roteras av en viss vinkel, som kan unikt bestäms baserat på det faktum att den vinkelhastighet av de cykliska fluktuationerna w = 2 * π / T, där T - svängningsperiod.Därför, om en period motsvarar rotationen av 2n radianer, den del av perioden, då kan stå i proportion till den vinkel uttryckt som en bråkdel av en full rotation av 2π.
fluktuationer existerar inte av sig själva - friska, är lätt vibration alltid överlagring, överlagring av ett stort antal svängningar från olika källor.Naturligtvis, ett resultat av överlagring av två eller flera vibrationer påverkar deras alternativ, inklusiveoch fasen av svängningen.Formel resulterande oscillation, vanligen icke-harmonisk, vilket kan ha en mycket komplicerad form men det blir bara intressant.Såsom diskuterats ovan, kan vilken icke-harmonisk svängning representeras som ett stort antal överton av samma amplitud, frekvens och fas.I matematik är denna operation kallas "i utbyggnaden av ett antal" och används ofta i beräkningarna, såsom styrka av strukturer och anläggningar.Grunden för dessa beräkningar är studiet av harmoniska svängningar med alla parametrar, inklusive fas.
