Dämpade svängningar

click fraud protection

oscillerande processer omger en person överallt.Detta fenomen beror på det faktum att det första, i naturen finns många medier (fysikaliska, kemiska, ekologiska, etc.) under som svänger inklusive dämpade svängningar.För det andra, i verkligheten omkring oss finns det ett enormt utbud av oscillerande system vars existens är kopplad till de oscillerande processer.Dessa processer finns överallt omkring oss, de kännetecknar flödet av strömmen i ledningarna, ljusfenomen, spridning och mer.I slutändan, mannen själv, eller snarare den mänskliga kroppen är ett oscillerande system vars liv från olika typer av vibrationer - hjärtslag, andning, blodcirkulation, lem rörelse.

Därför är de studerar olika vetenskaper, inklusive tvärvetenskaplig.Enkelt och originella i denna studie var fria svängningar.De kännetecknas av konsumtion av vibrationsenergi av pulsen, så att de slutligen stoppas, men eftersom sådana svängningar bestäms av begreppet dämpade svängningar.

i oscillerande system objektivt process av förlusten av energi (mekaniska system - på grund av friktion i elektriska - på grund av elektriskt motstånd).Det är därför sådana dämpade svängningar inte kan klassificeras som harmonisk.Med tanke på denna första uttalande, kan vi uttrycka matematiskt härlett, till exempel, mekanik dämpad svängningar formel uttrycker det: F = - rV = -r dx / dt.I denna formel är R en motståndsfaktor konstant.Enligt formeln, kan vi dra slutsatsen att värdet av hastigheten (V) för ett givet system är proportionell mot resistansvärdet.Men närvaron av tecknet "-" betyder att kraftvektor (F) och hastigheten är flerriktade natur.

Tillämpa ekvation Newtons andra lag, och med hänsyn till effekten av motståndsrörelsen, ekvationen karakterisera dämpade svängningar rörelse sker på följande sätt: i närvaro av krafter motstånd ges av: d ^ 2 / dt2 + 2β dt / dt + ω2 x = 0.Formeln β - dämpningsfaktor, som visar intensiteten av denna fas hos svängningsprocessen.

Ganska lika ekvation kan erhållas för en elektrisk krets, med hänsyn till dämpningen och sattes till den vänstra sidan av värdet på spänningsfallet över motståndet UR.Endast i detta fall är differentialekvationen inte noterats för tidsförskjutningen (t), och för att ladda kondensatorn q (t);friktionskoefficienten r ersätts av det elektriska motståndet av kedjan R;2, där β = R / L, där: K - kretsresistansen, L - längden av kedjan.

Om det på grundval av formler för att bygga motsvarande grafer, kan du se att grafen av dämpade svängningar är mycket likartade grafik harmoniska svängningar, men amplituden av svängningarna minskar gradvis exponentiellt.

Med tanke på att svängningarna kan utföras av olika oscillerande system och förekommer i olika miljöer, bör vi föreskriva att, vilken typ av system som vi överväger i varje enskilt fall.Från detta tillstånd beror inte bara på flödesegenskaperna hos oscillerande processer, men att gå i motsatt riktning - själva arten av svängningarna bestäms av systemet och dess klassificering plats.Vi i det här fallet, anses vara en i vilken systemets egenskaper oförändrade i studiet av den oscillerande processen.Exempelvis accepterar vi att processen inte ändrar fjäderspänningen, tyngdkraften som verkar på lasten, och elektriska system påverkas, beroende på motståndet i den oscillerande hastigheten eller accelerationen värde.Dessa kallas linjära oscillerande system.