Ενα από τα πολλά ενδιαφέροντα θέματαστη φυσική - δονήσεις. Η μελέτη της μηχανικής συνδέεται στενά με αυτές, με το πώς συμπεριφέρονται τα σώματα, τα οποία επηρεάζονται από ορισμένες δυνάμεις. Έτσι, μελετώντας τις ταλαντώσεις, μπορούμε να παρατηρήσουμε εκκρεμή, να δούμε την εξάρτηση του πλάτους της ταλάντωσης από το μήκος του νήματος στο οποίο κρέμεται το σώμα, από τη ακαμψία του ελατηρίου και το βάρος του φορτίου. Παρά τη φαινομενική απλότητα, αυτό το θέμαΔεν έρχονται όλοι όσο εύκολα θα ήθελαν. Ως εκ τούτου, αποφασίσαμε να συλλέξουμε τις πιο γνωστές πληροφορίες σχετικά με τις ταλαντώσεις, τους τύπους και τις ιδιότητές τους και να συντάξουμε για εσάς σύντομη περίληψηπανω σε αυτο το θεμα. Ίσως θα σας φανεί χρήσιμο.

Ορισμός έννοιας

Πριν μιλήσουμε για έννοιες όπως μηχανικές, ηλεκτρομαγνητικές, ελεύθερες, εξαναγκασμένες δονήσεις, για τη φύση, τα χαρακτηριστικά και τους τύπους, τις συνθήκες εμφάνισης τους, είναι απαραίτητο να ορίσουμε αυτή η έννοια. Έτσι, στη φυσική, η ταλάντωση είναι μια συνεχώς επαναλαμβανόμενη διαδικασία αλλαγής της κατάστασης γύρω από ένα σημείο του χώρου. Το απλούστερο παράδειγμα είναι ένα εκκρεμές. Κάθε φορά που ταλαντώνεται, αποκλίνει από ένα ορισμένο κατακόρυφο σημείο, πρώτα προς τη μία κατεύθυνση και μετά προς την άλλη κατεύθυνση. Ασχολείται με τη μελέτη του φαινομένου της θεωρίας των ταλαντώσεων και των κυμάτων.

Αιτίες και συνθήκες εμφάνισης

Όπως κάθε άλλο φαινόμενο, οι διακυμάνσεις συμβαίνουν μόνο εάν πληρούνται ορισμένες προϋποθέσεις. Οι μηχανικοί εξαναγκασμένοι κραδασμοί, καθώς και οι ελεύθερες δονήσεις, προκύπτουν όταν πληρούνται οι ακόλουθες προϋποθέσεις:

1. Η παρουσία δύναμης που βγάζει το σώμα από μια κατάσταση σταθερής ισορροπίας. Για παράδειγμα, σπρώξτε μαθηματικό εκκρεμέςστην οποία αρχίζει η κίνηση.

2. Η παρουσία ελάχιστης δύναμης τριβής στο σύστημα. Όπως γνωρίζετε, η τριβή επιβραδύνει ορισμένους φυσικές διεργασίες. Όσο μεγαλύτερη είναι η δύναμη τριβής, τόσο μικρότερη είναι η πιθανότητα να συμβούν οι ταλαντώσεις.

3. Μία από τις δυνάμεις πρέπει να εξαρτάται από τις συντεταγμένες. Δηλαδή, το σώμα αλλάζει θέση ορισμένο σύστημασυντεταγμένες σε σχέση με ένα συγκεκριμένο σημείο.

Είδη δονήσεων

Έχοντας ασχοληθεί με το τι είναι η ταλάντωση, θα αναλύσουμε την ταξινόμηση τους. Υπάρχουν δύο πιο διάσημες ταξινομήσεις - σύμφωνα με φυσική φύσηκαι τη φύση της αλληλεπίδρασης με περιβάλλον. Έτσι, σύμφωνα με το πρώτο σημάδι, διακρίνονται μηχανικοί και ηλεκτρομαγνητικοί, και σύμφωνα με το δεύτερο - ελεύθερες και εξαναγκασμένες δονήσεις. Υπάρχουν επίσης αυτοταλαντώσεις, απόσβεση ταλαντώσεων. Αλλά θα μιλήσουμε μόνο για τους τέσσερις πρώτους τύπους. Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά σε καθένα από αυτά, ας μάθουμε τα χαρακτηριστικά τους και ας δώσουμε επίσης ένα πολύ Σύντομη περιγραφήτα κύρια χαρακτηριστικά τους.

Μηχανικός

Είναι με τη μηχανική που η μελέτη των ταλαντώσεων σε σχολικό μάθημαη φυσικη. Οι μαθητές ξεκινούν τη γνωριμία τους μαζί τους σε έναν τέτοιο κλάδο της φυσικής όπως η μηχανική. Σημειώστε ότι αυτές οι φυσικές διεργασίες συμβαίνουν στο περιβάλλον και μπορούμε να τις παρατηρήσουμε με γυμνό μάτι. Με τέτοιες δονήσεις, το σώμα εκτελεί επανειλημμένα την ίδια κίνηση, περνώντας από μια συγκεκριμένη θέση στο διάστημα. Παραδείγματα τέτοιων ταλαντώσεων είναι τα ίδια εκκρεμή, η δόνηση ενός πιρουνιού συντονισμού ή μιας χορδής κιθάρας, η κίνηση φύλλων και κλαδιών σε ένα δέντρο, μια κούνια.

ηλεκτρομαγνητικός

Αφού κατακτηθεί σταθερά μια τέτοια έννοια όπως οι μηχανικές ταλαντώσεις, ξεκινά η μελέτη των ηλεκτρομαγνητικών ταλαντώσεων, οι οποίες είναι πιο περίπλοκες στη δομή, καθώς αυτό το είδοςρέει σε διάφορα ηλεκτρικά κυκλώματα. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, διακυμάνσεις στα ηλεκτρικά, καθώς και μαγνητικά πεδία. Παρά το γεγονός ότι οι ηλεκτρομαγνητικές ταλαντώσεις έχουν ελαφρώς διαφορετική φύση εμφάνισης, οι νόμοι για αυτές είναι οι ίδιοι με τους μηχανικούς. Με τις ηλεκτρομαγνητικές ταλαντώσεις δεν μπορεί να αλλάξει μόνο η ένταση ηλεκτρομαγνητικό πεδίο, αλλά και χαρακτηριστικά όπως η ισχύς του φορτίου και το ρεύμα. Είναι επίσης σημαντικό να σημειωθεί ότι υπάρχουν ελεύθερες και εξαναγκασμένες ηλεκτρομαγνητικές ταλαντώσεις.

Δωρεάν δονήσεις

Αυτός ο τύπος ταλάντωσης συμβαίνει υπό την επίδραση εσωτερικές δυνάμειςόταν το σύστημα βγαίνει από μια κατάσταση σταθερής ισορροπίας ή ηρεμίας. Οι ελεύθερες ταλαντώσεις είναι πάντα αποσβεσμένες, πράγμα που σημαίνει ότι το πλάτος και η συχνότητά τους μειώνονται με το χρόνο. Ένα εντυπωσιακό παράδειγμα αυτού του τύπου λικνίσματος είναι η κίνηση ενός φορτίου που αιωρείται σε ένα νήμα και ταλαντώνεται από τη μια πλευρά στην άλλη. ένα φορτίο προσαρτημένο σε ένα ελατήριο, στη συνέχεια πέφτει κάτω από τη δράση της βαρύτητας και στη συνέχεια ανεβαίνει κάτω από τη δράση του ελατηρίου. Παρεμπιπτόντως, είναι ακριβώς αυτού του είδους οι ταλαντώσεις που δίνεται προσοχή στη μελέτη της φυσικής. Ναι, και οι περισσότερες εργασίες είναι αφιερωμένες μόνο σε ελεύθερες δονήσεις και όχι σε αναγκαστικούς.

Αναγκαστικά

Παρά το γεγονός ότι αυτού του είδους η διαδικασία δεν μελετάται με τόση λεπτομέρεια από τους μαθητές, είναι αναγκαστικές ταλαντώσεις που συναντώνται συχνότερα στη φύση. Αρκετά χαρακτηριστικό παράδειγμαΑυτό το φυσικό φαινόμενο μπορεί να είναι η κίνηση των κλαδιών στα δέντρα σε καιρό με αέρα. Τέτοιες διακυμάνσεις συμβαίνουν πάντα υπό την επήρεια εξωτερικοί παράγοντεςκαι δυνάμεις, και προκύπτουν ανά πάσα στιγμή.

Χαρακτηριστικά ταλάντωσης

Όπως κάθε άλλη διαδικασία, οι ταλαντώσεις έχουν τα δικά τους χαρακτηριστικά. Υπάρχουν έξι κύριες παράμετροι της ταλαντωτικής διαδικασίας: πλάτος, περίοδος, συχνότητα, φάση, μετατόπιση και κυκλική συχνότητα. Φυσικά, καθένα από αυτά έχει τις δικές του ονομασίες, καθώς και μονάδες μέτρησης. Ας τα αναλύσουμε λίγο πιο αναλυτικά, μένοντας σε μια σύντομη περιγραφή. Ταυτόχρονα, δεν θα περιγράψουμε τους τύπους που χρησιμοποιούνται για τον υπολογισμό μιας συγκεκριμένης τιμής, ώστε να μην μπερδεύουμε τον αναγνώστη.

Προκατάληψη

Το πρώτο είναι η μετατόπιση. Αυτό το χαρακτηριστικόδείχνει την απόκλιση του σώματος από το σημείο ισορροπίας μέσα αυτή τη στιγμήχρόνος. Μετριέται σε μέτρα (m), η κοινή ονομασία είναι x.

Πλάτος ταλάντωσης

Αυτή η τιμή υποδηλώνει τη μεγαλύτερη μετατόπιση του σώματος από το σημείο ισορροπίας. Παρουσία μη απόσβεσης ταλάντωσης είναι σταθερή τιμή. Μετριέται σε μέτρα, η γενικά αποδεκτή ονομασία είναι x m.

Περίοδος ταλάντωσης

Μια άλλη τιμή που υποδηλώνει το χρόνο για τον οποίο λαμβάνει χώρα μια πλήρης ταλάντωση. Η γενικά αποδεκτή ονομασία είναι T, μετρούμενη σε δευτερόλεπτα (s).

Συχνότητα

Το τελευταίο χαρακτηριστικό για το οποίο θα μιλήσουμε είναι η συχνότητα ταλάντωσης. Αυτή η τιμήδείχνει τον αριθμό των ταλαντώσεων σε μια συγκεκριμένη χρονική περίοδο. Μετριέται σε hertz (Hz) και συμβολίζεται ως ν.

Τύποι εκκρεμών

Έτσι, αναλύσαμε τις εξαναγκασμένες ταλαντώσεις, μιλήσαμε για ελεύθερες, που σημαίνει ότι πρέπει να αναφέρουμε και τους τύπους εκκρεμών που χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία και τη μελέτη δωρεάν δονήσεις(σε σχολικές συνθήκες). Υπάρχουν δύο τύποι - μαθηματικός και αρμονικός (ελατήριο). Το πρώτο είναι ένα σώμα που αιωρείται από ένα μη εκτατό νήμα, το μέγεθος του οποίου είναι ίσο με l (η κύρια σημαντική τιμή). Το δεύτερο είναι ένα βάρος που συνδέεται με ένα ελατήριο. Εδώ είναι σημαντικό να γνωρίζουμε τη μάζα του φορτίου (m) και την ακαμψία του ελατηρίου (k).

συμπεράσματα

Έτσι, καταλάβαμε ότι υπάρχουν μηχανικές και ηλεκτρομαγνητικές δονήσεις, τις δώσαμε σύντομη περιγραφή, περιέγραψε τα αίτια και τις συνθήκες για την εμφάνιση αυτών των τύπων ταλαντώσεων. Είπαμε λίγα λόγια για τα κύρια χαρακτηριστικά των δεδομένων φυσικά φαινόμενα. Καταλάβαμε επίσης ότι υπάρχουν αναγκαστικοί κραδασμοί και ελεύθεροι. Προσδιορίστε πώς διαφέρουν μεταξύ τους. Επιπλέον, είπαμε λίγα λόγια για τα εκκρεμή που χρησιμοποιούνται στη μελέτη των μηχανικών ταλαντώσεων. Ελπίζουμε αυτή η πληροφορίαήταν χρήσιμο για εσάς.

Υπάρχει ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙταλαντώσεις στη φυσική, που χαρακτηρίζονται από ορισμένες παραμέτρους. Εξετάστε τις κύριες διαφορές τους, ταξινόμηση σύμφωνα με διάφορους παράγοντες.

Βασικοί ορισμοί

Η ταλάντωση νοείται ως μια διαδικασία κατά την οποία, σε τακτά χρονικά διαστήματα, τα κύρια χαρακτηριστικά της κίνησης έχουν τις ίδιες τιμές.

Τέτοιες ταλαντώσεις ονομάζονται περιοδικές, στις οποίες οι τιμές των βασικών μεγεθών επαναλαμβάνονται σε τακτά χρονικά διαστήματα (περίοδος ταλαντώσεων).

Ποικιλίες ταλαντωτικών διεργασιών

Ας εξετάσουμε τους κύριους τύπους ταλαντώσεων που υπάρχουν στη θεμελιώδη φυσική.

Οι ελεύθερες δονήσεις είναι αυτές που συμβαίνουν σε ένα σύστημα που δεν υπόκειται σε εξωτερικές μεταβλητές επιδράσεις μετά την αρχική κρούση.

Ένα παράδειγμα ελεύθερων ταλαντώσεων είναι ένα μαθηματικό εκκρεμές.

Αυτοί οι τύποι μηχανικών δονήσεων που συμβαίνουν στο σύστημα υπό τη δράση μιας εξωτερικής μεταβλητής δύναμης.

Χαρακτηριστικά της ταξινόμησης

Ανάλογα με τη φυσική τους φύση διακρίνονται τους παρακάτω τύπουςταλαντευτικές κινήσεις:

• μηχανικός;
• θερμικός;
• ηλεκτρομαγνητικός;
• μικτός.

Σύμφωνα με την επιλογή αλληλεπίδρασης με το περιβάλλον

Οι τύποι ταλαντώσεων σε αλληλεπίδραση με το περιβάλλον χωρίζονται σε διάφορες ομάδες.

Οι εξαναγκασμένες ταλαντώσεις εμφανίζονται στο σύστημα υπό τη δράση μιας εξωτερικής περιοδικής δράσης. Ως παραδείγματα αυτού του τύπου ταλάντωσης, μπορούμε να θεωρήσουμε την κίνηση των χεριών, των φύλλων στα δέντρα.

Για εξαναγκασμένες αρμονικές ταλαντώσεις, μπορεί να εμφανιστεί συντονισμός, στον οποίο στο ίσες αξίεςη συχνότητα της εξωτερικής δράσης και ο ταλαντωτής με απότομη αύξηση του πλάτους.

Φυσικοί κραδασμοί στο σύστημα υπό την επίδραση εσωτερικών δυνάμεων αφού βγει από την ισορροπία. Η απλούστερη παραλλαγή των ελεύθερων κραδασμών είναι η κίνηση ενός φορτίου που είναι αναρτημένο σε ένα νήμα ή προσαρτημένο σε ένα ελατήριο.

Αυτοταλαντώσεις ονομάζονται τύποι στους οποίους το σύστημα έχει μια ορισμένη ποσότητα δυναμικής ενέργειας που χρησιμοποιείται για να κάνει ταλαντώσεις. εγγύησηΕίναι το γεγονός ότι το πλάτος χαρακτηρίζεται από τις ιδιότητες του ίδιου του συστήματος και όχι από τις αρχικές συνθήκες.

Για τυχαίες ταλαντώσεις, το εξωτερικό φορτίο έχει τυχαία τιμή.

Βασικές παράμετροι ταλαντευτικών κινήσεων

Όλοι οι τύποι ταλαντώσεων έχουν ορισμένα χαρακτηριστικά, τα οποία πρέπει να αναφερθούν ξεχωριστά.

Το πλάτος είναι η μέγιστη απόκλιση από τη θέση ισορροπίας, η απόκλιση μιας κυμαινόμενης τιμής, μετριέται σε μέτρα.

Η περίοδος είναι ο χρόνος μιας πλήρους ταλάντωσης, μετά την οποία επαναλαμβάνονται τα χαρακτηριστικά του συστήματος, υπολογισμένα σε δευτερόλεπτα.

Η συχνότητα καθορίζεται από τον αριθμό των ταλαντώσεων ανά μονάδα χρόνου, είναι αντιστρόφως ανάλογη με την περίοδο της ταλάντωσης.

Η φάση ταλάντωσης χαρακτηρίζει την κατάσταση του συστήματος.

Χαρακτηριστικό των αρμονικών δονήσεων

Τέτοιοι τύποι ταλαντώσεων συμβαίνουν σύμφωνα με το νόμο του συνημιτόνου ή του ημιτόνου. Ο Fourier κατάφερε να διαπιστώσει ότι οποιαδήποτε περιοδική ταλάντωση μπορεί να αναπαρασταθεί ως άθροισμα αρμονικών αλλαγών επεκτείνοντας μια συγκεκριμένη συνάρτηση σε

Ως παράδειγμα, θεωρήστε ένα εκκρεμές με συγκεκριμένη περίοδοςκαι κυκλική συχνότητα.

Τι χαρακτηρίζει αυτούς τους τύπους ταλαντώσεων; Η Φυσική θεωρεί ένα εξιδανικευμένο σύστημα, το οποίο αποτελείται από ένα υλικό σημείο, το οποίο αιωρείται σε ένα αβαρές μη εκτάσιμο νήμα, ταλαντώνεται υπό την επίδραση της βαρύτητας.

Τέτοιοι τύποι δονήσεων έχουν μια ορισμένη ποσότητα ενέργειας, είναι συνηθισμένοι στη φύση και την τεχνολογία.

Με παρατεταμένη ταλαντωτική κίνηση αλλάζουν οι συντεταγμένες του κέντρου μάζας του και με εναλλασσόμενο ρεύμα αλλάζει η τιμή του ρεύματος και της τάσης στο κύκλωμα.

Υπάρχουν διάφοροι τύποι αρμονικών ταλαντώσεων ανάλογα με τη φυσική τους φύση: ηλεκτρομαγνητικές, μηχανικές κ.λπ.

Οπως και εξαναγκασμένες δονήσειςπροεξέχον τίναγμα όχημα, που κινείται σε ανώμαλο δρόμο.

Οι κύριες διαφορές μεταξύ εξαναγκασμένων και ελεύθερων κραδασμών

Αυτοί οι τύποι ηλεκτρομαγνητικών ταλαντώσεων διαφέρουν μεταξύ τους φυσικά χαρακτηριστικά. Η παρουσία μέσης αντίστασης και δυνάμεων τριβής οδηγούν σε απόσβεση των ελεύθερων ταλαντώσεων. Στην περίπτωση εξαναγκασμένων ταλαντώσεων, οι απώλειες ενέργειας αντισταθμίζονται από την πρόσθετη παροχή από εξωτερική πηγή.

Η περίοδος ενός εκκρεμούς ελατηρίου συσχετίζει τη μάζα του σώματος και την ακαμψία του ελατηρίου. Στην περίπτωση ενός μαθηματικού εκκρεμούς, εξαρτάται από το μήκος του νήματος.

Με μια γνωστή περίοδο, είναι δυνατός ο υπολογισμός της φυσικής συχνότητας του ταλαντευτικού συστήματος.

Στην τεχνολογία και τη φύση, υπάρχουν διακυμάνσεις με διαφορετικές αξίεςσυχνότητες. Για παράδειγμα, ένα εκκρεμές που ταλαντεύεται Καθεδρικός ναός του Αγίου ΙσαάκΠετρούπολη, έχει συχνότητα 0,05 Hz, ενώ για τα άτομα είναι αρκετά εκατομμύρια megahertz.

Μετά από ένα ορισμένο χρονικό διάστημα παρατηρείται η απόσβεση των ελεύθερων ταλαντώσεων. Γι' αυτό οι εξαναγκασμένες ταλαντώσεις χρησιμοποιούνται στην πραγματική πράξη. Έχουν ζήτηση σε μια ποικιλία μηχανημάτων δόνησης. Το δονητικό σφυρί είναι μια μηχανή κραδασμών, η οποία προορίζεται για την οδήγηση σωλήνων, πασσάλων και άλλων μεταλλικών κατασκευών στο έδαφος.

Ηλεκτρομαγνητικές δονήσεις

Το χαρακτηριστικό των τύπων δονήσεων περιλαμβάνει την ανάλυση του κύριου φυσικές παραμέτρους: φόρτιση, τάση, ρεύμα. Ως στοιχειώδες σύστημα που χρησιμοποιείται για την παρατήρηση ηλεκτρομαγνητικών ταλαντώσεων, είναι ταλαντευτικό κύκλωμα. Σχηματίζεται όταν σειριακή σύνδεσηπηνία και πυκνωτές.

Όταν το κύκλωμα είναι κλειστό, εμφανίζονται ελεύθερες ηλεκτρομαγνητικές ταλαντώσεις σε αυτό, που σχετίζονται με περιοδικές αλλαγές ηλεκτρικό φορτίοστον πυκνωτή και ρεύμα στο πηνίο.

Είναι δωρεάν λόγω του γεγονότος ότι όταν εκτελούνται δεν υπάρχει εξωτερική επίδραση, αλλά χρησιμοποιείται μόνο η ενέργεια που είναι αποθηκευμένη στο ίδιο το κύκλωμα.

Ελλείψει εξωτερικής επιρροής, μετά από ένα ορισμένο χρονικό διάστημα, παρατηρείται εξασθένηση της ηλεκτρομαγνητικής ταλάντωσης. Αιτία παρόμοιο φαινόμενοθα υπάρχει σταδιακή εκφόρτιση του πυκνωτή, καθώς και η αντίσταση που έχει στην πραγματικότητα το πηνίο.

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο εμφανίζονται αποσβεσμένες ταλαντώσεις σε ένα πραγματικό κύκλωμα. Η μείωση της φόρτισης του πυκνωτή οδηγεί σε μείωση της ενεργειακής αξίας σε σύγκριση με την αρχική του τιμή. Σταδιακά, θα απελευθερωθεί με τη μορφή θερμότητας στα καλώδια σύνδεσης και στο πηνίο, ο πυκνωτής θα αποφορτιστεί πλήρως και η ηλεκτρομαγνητική ταλάντωση θα ολοκληρωθεί.

Η σημασία των διακυμάνσεων στην επιστήμη και την τεχνολογία

Οποιεσδήποτε κινήσεις έχουν ορισμένο βαθμό επανάληψης είναι ταλαντώσεις. Για παράδειγμα, ένα μαθηματικό εκκρεμές χαρακτηρίζεται από συστηματική απόκλιση και προς τις δύο κατευθύνσεις από την αρχική κατακόρυφη θέση.

Για ένα εκκρεμές ελατηρίου, μια πλήρης ταλάντωση αντιστοιχεί στην κίνησή του πάνω και κάτω από την αρχική θέση.

ΣΤΟ ηλεκτρικό κύκλωμα, που έχει χωρητικότητα και επαγωγή, υπάρχει επανάληψη φόρτισης στις πλάκες πυκνωτών. Ποια είναι η αιτία των ταλαντευτικών κινήσεων; Το εκκρεμές λειτουργεί λόγω του γεγονότος ότι η βαρύτητα το αναγκάζει να επιστρέψει στην αρχική του θέση. Στην περίπτωση ενός μοντέλου ελατηρίου, παρόμοια λειτουργία εκτελείται από την ελαστική δύναμη του ελατηρίου. Περνώντας τη θέση ισορροπίας, το φορτίο έχει μια ορισμένη ταχύτητα, επομένως, με αδράνεια, κινείται πέρα ​​από τη μέση κατάσταση.

Οι ηλεκτρικές ταλαντώσεις μπορούν να εξηγηθούν από τη διαφορά δυναμικού που υπάρχει μεταξύ των πλακών ενός φορτισμένου πυκνωτή. Ακόμα και όταν αποφορτιστεί πλήρως, το ρεύμα δεν εξαφανίζεται, επαναφορτίζεται.

ΣΤΟ μοντέρνα τεχνολογίαχρησιμοποιούνται διακυμάνσεις, οι οποίες διαφέρουν σημαντικά ως προς τη φύση, τον βαθμό επανάληψης, τη φύση, καθώς και τον «μηχανισμό» εμφάνισής τους.

Μηχανικές δονήσειςδέσμευση χορδών μουσικά όργανα, κύματα της θάλασσας, εκκρεμές. Οι χημικές διακυμάνσεις που σχετίζονται με μια αλλαγή στη συγκέντρωση των αντιδρώντων λαμβάνονται υπόψη κατά τη διεξαγωγή διαφόρων αλληλεπιδράσεων.

Οι ηλεκτρομαγνητικές ταλαντώσεις καθιστούν δυνατή τη δημιουργία διαφόρων τεχνικών συσκευών, για παράδειγμα, τηλέφωνο, ιατρικές συσκευές υπερήχων.

Οι διακυμάνσεις της φωτεινότητας των Κηφειδών παρουσιάζουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον στην αστροφυσική και επιστήμονες από διαφορετικές χώρες τις μελετούν.

συμπέρασμα

Όλοι οι τύποι δονήσεων σχετίζονται στενά με τεράστιο ποσότεχνικές διαδικασίες και φυσικά φαινόμενα. Υπέροχοι είναι αυτοί πρακτική αξίαστην κατασκευή αεροσκαφών, ναυπηγική, κατασκευή συγκροτημάτων κατοικιών, ηλεκτρολόγος μηχανικός, ραδιοηλεκτρονική, ιατρική, θεμελιώδης επιστήμη. Ένα παράδειγμα τυπικής ταλαντωτικής διαδικασίας στη φυσιολογία είναι η κίνηση του καρδιακού μυός. Οι μηχανικές δονήσεις απαντώνται σε οργανικές και ανόργανη χημεία, μετεωρολογία, καθώς και σε πολλές άλλες φυσικές επιστήμες.

Οι πρώτες μελέτες του μαθηματικού εκκρεμούς πραγματοποιήθηκαν τον δέκατο έβδομο αιώνα και μέχρι τα τέλη του δέκατου ένατου αιώνα, οι επιστήμονες μπόρεσαν να καθορίσουν τη φύση των ηλεκτρομαγνητικών ταλαντώσεων. Ρωσική επιστήμονας ΑλέξανδροςΟ Ποπόφ, που θεωρείται ο «πατέρας» των ραδιοεπικοινωνιών, πραγματοποίησε τα πειράματά του ακριβώς με βάση τη θεωρία των ηλεκτρομαγνητικών ταλαντώσεων, τα αποτελέσματα της έρευνας των Thomson, Huygens και Rayleigh. Κατάφερε να βρει πρακτική χρήσηηλεκτρομαγνητικά κύματα, χρησιμοποιήστε τα για να μεταδώσετε ένα ραδιοφωνικό σήμα σε μεγάλη απόσταση.

Ο ακαδημαϊκός P. N. Lebedev διεξήγαγε για πολλά χρόνια πειράματα σχετικά με την παραγωγή ηλεκτρομαγνητικών ταλαντώσεων υψηλή συχνότηταχρησιμοποιώντας εναλλασσόμενα ηλεκτρικά πεδία. Μέσα από πολυάριθμα πειράματα που σχετίζονται με διάφοροι τύποιδιακυμάνσεις, οι επιστήμονες κατάφεραν να βρουν περιοχές βέλτιστης χρήσης τους σύγχρονη επιστήμηκαι τεχνολογία.

Περιοδικές διακυμάνσεις

«... περιοδικές διακυμάνσεις - διακυμάνσεις στις οποίες κάθε τιμή της κυμαινόμενης ποσότητας επαναλαμβάνεται μέσω ίσα διαστήματαχρόνος..."

Πηγή:

«ΓΟΣΤ 24346-80 (ΣΤ ΣΕΒ 1926-79). Κράτος ΕΣΣΔ. . Οροι και ορισμοί"

(εγκρίθηκε και τέθηκε σε ισχύ με το Διάταγμα του Κρατικού Προτύπου της ΕΣΣΔ της 31.07.1980 N 3942)

Επίσημη ορολογία. Akademik.ru. 2012 .

Δείτε τι είναι το "Periodic Oscillations" σε άλλα λεξικά:

περιοδικές ταλαντώσεις (δόνηση)- Ταλαντώσεις (δόνηση), στις οποίες κάθε τιμή της ταλαντούμενης ποσότητας (χαρακτηριστική δόνηση) επαναλαμβάνεται σε τακτά χρονικά διαστήματα. Επεξηγήσεις Όροι και ορισμοί για σχετικές έννοιες που διαφέρουν μόνο μεμονωμένες λέξεις, σε συνδυασμό, ... ...

ΑΓΓΕΙΩΣΗ- κινήσεις ή διαδικασίες που έχουν κάποιο βαθμό επανάληψης στο χρόνο. Η ακτινοβολία είναι χαρακτηριστική για όλα τα φυσικά φαινόμενα: η ακτινοβολία των άστρων πάλλεται, μέσα στην οποία συμβαίνουν κυκλικές αντιδράσεις. δηλητήριο. αντιδράσεις? Με υψηλό βαθμόοι πλανήτες περιστρέφονται...... Φυσική Εγκυκλοπαίδεια

ΑΡΚΕΤΕΣ ΔΟΝΗΣΕΙΣ- περιοδικές και μακροχρόνιες διακυμάνσεις: ουρ. μ., γη (ως αποτέλεσμα επιειρογενών κινήσεων), κλίμα, ουρ. λίμνες, άκρες παγετώνων. Ο όρος είναι ξεπερασμένος, καθώς οι περιοδικές διακυμάνσεις στην ένταση της εκδήλωσης ορισμένων διεργασιών μπορεί να είναι ... ... Γεωλογική Εγκυκλοπαίδεια

περιοδικές διακυμάνσεις- Μηχανικές δονήσεις, στις οποίες η κατάσταση μηχανικό σύστημαεπαναλαμβάνεται σε τακτά χρονικά διαστήματα. [Συλλογή προτεινόμενων όρων. Τεύχος 106. Μηχανικοί κραδασμοί. Ακαδημία Επιστημών της ΕΣΣΔ. Επιτροπή Επιστημονικής και Τεχνικής Ορολογίας. 1987... Εγχειρίδιο Τεχνικού Μεταφραστή

ΚΛΙΜΑΤΙΚΕΣ ΠΑΡΑΛΛΑΓΕΣ- εγκαθίστανται ως περιοδικά με decomp. δονητικούς ρυθμούς. Βασικά, είναι σύγχρονα, αφού μπορούν να εντοπιστούν σε μεγάλους χώρους, παρεκκλίνοντας μόνο κατά τόπους, ανάλογα τόσο με γενικές (γεωγραφικές κ.λπ.) όσο και με τοπικές (ιδιαιτερότητες της γεωγραφικής ... Γεωλογική Εγκυκλοπαίδεια

ΠΕΡΙΟΔΙΚΕΣ ΜΕΤΑΛΛΑΓΕΣ ΕΠΙΠΕΔΟΥ ΘΑΛΑΣΣΑΣ- 1. Διακυμάνσεις ur. μ. με τη μορφή άμπωτων και ροών. 2. Εποχική πτώση και αύξηση lvl. μ., καθώς και ετήσια, πολυετή και κοσμική, για κλιματικούς λόγους. Εύρος εποχιακές διακυμάνσειςδεν υπερβαίνει τα 28 εκ. Στις εσωτερικές θάλασσες, ... ... Γεωλογική Εγκυκλοπαίδεια

Περιοδικές ταλαντώσεις (δόνηση)- - διακυμάνσεις (δόνηση), στις οποίες κάθε τιμή της ταλαντούμενης ποσότητας (χαρακτηριστική δόνηση) επαναλαμβάνεται σε τακτά χρονικά διαστήματα. [GOST 24346 80] Επικεφαλίδα του όρου: Τύποι κραδασμών Επικεφαλίδες εγκυκλοπαίδειας: Λειαντικός εξοπλισμός, ... ... Εγκυκλοπαίδεια όρων, ορισμών και επεξηγήσεων δομικών υλικών

Περιοδικές διακυμάνσεις επιπέδου- αλλαγές στη στάθμη του νερού ανάλογα με τα παλιρροϊκά φαινόμενα, τις βροχοπτώσεις, τις αλλαγές ατμοσφαιρική πίεσηκαι κατεύθυνση των ανέμων στην περιοχή. Η συχνότητα των αλλαγών, κατά κανόνα, είναι ημιημερήσια, εποχιακή, ετήσια. ... ... Θαλάσσιο Λεξικό

διακυμάνσεις- Κινήσεις ή διαδικασίες που έχουν κάποιο βαθμό επανάληψης στο χρόνο [ Ορολογικό λεξικόσχετικά με την κατασκευή σε 12 γλώσσες (VNIIIS Gosstroy της ΕΣΣΔ)] διακυμάνσεις Ένα στοιχείο της χρονοσειράς, που αντικατοπτρίζει τα περιοδικά γεγονότα που συμβαίνουν στην οικονομία ... Εγχειρίδιο Τεχνικού Μεταφραστή

διακυμάνσεις- ένα στοιχείο της χρονοσειράς, που αντικατοπτρίζει τις περιοδικές αλλαγές που συμβαίνουν στην οικονομία, για παράδειγμα, σκαμπανεβάσματα στην παραγωγή και την κατανάλωση ορισμένων αγαθών. Στην οικονομική μαθηματικά μοντέλαγια ένα περίπου...... Οικονομικό και Μαθηματικό Λεξικό

Βιβλία

• Nonlinear Oscillations and Waves, P. S. Landa. Αυτό το βιβλίο παρουσιάζει τελευταίας τεχνολογίαςθεωρία μη γραμμικών ταλαντώσεων και κυμάτων. ΑΠΟ ΜΟΝΑΔΙΚΟ σημείοθεωρούνται οι ταλαντωτικές και κυματικές διεργασίες, τόσο περιοδικές όσο και ...

γενικά χαρακτηριστικάδισταγμός

Οι ρυθμικές διεργασίες οποιασδήποτε φύσης, που χαρακτηρίζονται από επανάληψη στο χρόνο, ονομάζονται ταλαντώσεις.

Η ταλάντωση είναι μια διαδικασία που χαρακτηρίζεται από τη χρονική επαναληψιμότητα των παραμέτρων που την περιγράφουν.Ενότητα κανονικοτήτων ρυθμικές διεργασίεςεπέτρεψε την ανάπτυξη ενός ενιαίου μαθηματική συσκευήγια να τα περιγράψει - τη θεωρία των ταλαντώσεων. Υπάρχουν πολλά χαρακτηριστικά με τα οποία μπορούν να ταξινομηθούν οι διακυμάνσεις.

Από σωματική φύσηταλαντευόμενο σύστημα διάκριση μεταξύ μηχανικών και ηλεκτρομαγνητικών ταλαντώσεων.

Οι διακυμάνσεις λέγονται περιοδικός,εάν η τιμή που χαρακτηρίζει την κατάσταση του συστήματος επαναλαμβάνεται σε τακτά χρονικά διαστήματα - η περίοδος ταλάντωσης.

Περίοδος (Τ) - ο ελάχιστος χρόνος μετά τον οποίο επαναλαμβάνεται η κατάσταση του ταλαντευτικού συστήματος, δηλ. ο χρόνος μιας πλήρους ταλάντωσης.

Για τέτοιες διακυμάνσεις

x(t)=x(t+T);(3. 1)

Περιοδικές ταλαντώσεις του εκκρεμούς του ρολογιού εναλλασσόμενο ρεύμα, τον καρδιακό παλμό και τις δονήσεις των δέντρων κάτω από μια ριπή ανέμου, οι συναλλαγματικές ισοτιμίες δεν είναι περιοδικές.

Εκτός από την περίοδο, στην περίπτωση περιοδικών ταλαντώσεων προσδιορίζεται και η συχνότητά τους.

Συχνότητα()εκείνοι. αριθμός ταλαντώσεων ανά μονάδα χρόνου.

Η συχνότητα είναι το αντίστροφο της περιόδου ταλάντωσης,

Η μονάδα συχνότητας είναι Χέρτζ: 1 Hz \u003d 1 s -1, η συχνότητα που αντιστοιχεί σε μία ταλάντωση ανά δευτερόλεπτο. Όταν περιγράφει κανείς περιοδικές ταλαντώσεις, χρησιμοποιεί επίσης κυκλική συχνότητα– αριθμός ταλαντώσεων για 2 π δευτερόλεπτα:

Με περιοδικές ταλαντώσεις, αυτές οι παράμετροι είναι σταθερές, ενώ με άλλες ταλαντώσεις μπορούν να αλλάξουν.

Ο νόμος των ταλαντώσεων - η εξάρτηση μιας κυμαινόμενης ποσότητας από το χρόνο x(t)- μπορεί να είναι διαφορετικό. Τα πιο απλά είναι αρμονικόςδιακυμάνσεις (Εικ. 3.1), για τις οποίες η κυμαινόμενη τιμή αλλάζει σύμφωνα με το νόμο του ημιτονοειδούς ή συνημιτόνου, που επιτρέπει τη χρήση μιας συνάρτησης για την έγκαιρη περιγραφή της διαδικασίας:

Εδώ: Χ(t) - η τιμή της κυμαινόμενης τιμής σε μια δεδομένη στιγμή t, ΑΛΛΑ – εύρος- η μεγαλύτερη απόκλιση της τιμής ταλάντωσης από τη μέση τιμή., ω - κυκλική συχνότητα, ( ωt+φ) – φάση ταλάντωσης, φ - αρχική φάση.

Πολλές γνωστές διεργασίες ταλάντωσης υπακούουν στον αρμονικό νόμο. συμπεριλαμβανομένου που αναφέρθηκε παραπάνω, αλλά το πιο σημαντικό, με τη βοήθεια του Μέθοδος Fourierόποιος περιοδική λειτουργίααποσυντίθεται σε αρμονικά συστατικά ( αρμονικές) με πολλαπλές συχνότητες:

φά(t)= ΑΛΛΑ + ΑΛΛΑ 1 cos( t + )+ ΑΛΛΑ cos(2t+ )+…; (3.5)

Εδώ η κύρια συχνότητα καθορίζεται από την περίοδο της διαδικασίας: .

Κάθε αρμονική χαρακτηρίζεται από συχνότητα () και πλάτος ( ΑΛΛΑ). Το σύνολο των αρμονικών ονομάζεται φάσμα. Τα φάσματα των περιοδικών ταλαντώσεων είναι διακριτά (γραμμικά) (Εικ. 3.1α), και όχι περιοδικά συνεχή (Εικ. 3.1β).

Ρύζι. 3.1 Διακριτά (α) και συνεχή (β) φάσματα μιγαδικών δονήσεων

Είδη δονήσεων

Το ταλαντωτικό σύστημα έχει μια ορισμένη ενέργεια, λόγω της οποίας γίνονται δονήσεις. Η ενέργεια εξαρτάται από το πλάτος και τη συχνότητα των ταλαντώσεων.

Οι ταλαντώσεις χωρίζονται στους εξής τύπους: ελεύθερες ή φυσικές, απόσβεσης, εξαναγκασμένες, αυτοταλαντώσεις.

ΕλεύθεροςΟι ταλαντώσεις συμβαίνουν σε ένα σύστημα που μόλις βγαίνει από την ισορροπία και στη συνέχεια αφήνεται στον εαυτό του. Στην περίπτωση αυτή συμβαίνουν ταλαντώσεις με το δικόσυχνότητα (), η οποία δεν εξαρτάται από το πλάτος τους, δηλ. καθορίζεται από τις ιδιότητες του ίδιου του συστήματος.

Σε πραγματικές συνθήκες, οι διακυμάνσεις είναι πάντα ξεθώριασμα, δηλ. η ενέργεια μειώνεται με την πάροδο του χρόνου λόγω της διάλυσηκαι ως αποτέλεσμα μειώνεται το πλάτος των ταλαντώσεων. Η διάχυση είναι μια μη αναστρέψιμη μετάβαση ενός μέρους της ενέργειας διατεταγμένων διεργασιών («ενέργεια τάξης») στην ενέργεια διαταραγμένων διεργασιών («ενέργεια χάους»). Η διάχυση συμβαίνει σε οποιοδήποτε ταλαντούμενο ανοιχτό σύστημα.

Για να δημιουργήσετε ταλαντώσεις χωρίς απόσβεση πραγματικά συστήματαπεριοδικός εξωτερική επιρροή– περιοδική αναπλήρωση της ενέργειας που χάνεται λόγω της διάχυσης. Αρμονικές δονήσεις, που εμφανίζονται λόγω εξωτερικής περιοδικής επιρροής ("δύναμη"), ονομάζονται εξαναγκασμένες. Η συχνότητά τους συμπίπτει με τη συχνότητα της κινητήριας δύναμης (), και το πλάτος εξαρτάται από την αναλογία μεταξύ της συχνότητας της δύναμης και της φυσικής συχνότητας του συστήματος. Το πιο σημαντικό αποτέλεσμα, που πραγματοποιείται υπό εξαναγκασμένες δονήσεις, είναι απήχηση– απότομη αύξηση του πλάτους όταν η συχνότητα των εξαναγκασμένων ταλαντώσεων πλησιάζει τη φυσική συχνότητα του ταλαντωτικού συστήματος. Η συχνότητα συντονισμού είναι όσο πιο κοντά στη δική της και το μέγιστο πλάτος είναι όσο μεγαλύτερο, τόσο μικρότερη είναι η διάχυση.

Αυτοταλαντώσεις - χωρίς απόσβεση ταλαντώσεωνπου συμβαίνει σε βάρος μιας πηγής ενέργειας, ο τύπος και η λειτουργία της οποίας καθορίζεται από το ίδιο το ταλαντευόμενο σύστημα. Με τις αυτοταλαντώσεις, τα κύρια χαρακτηριστικά - πλάτος, συχνότητα - καθορίζονται από το ίδιο το σύστημα. Αυτό διακρίνει αυτές τις ταλαντώσεις τόσο από τις εξαναγκασμένες, στις οποίες αυτές οι παράμετροι εξαρτώνται από εξωτερικές επιρροές, όσο και από τις φυσικές, στις οποίες η εξωτερική επίδραση καθορίζει το πλάτος της ταλάντωσης. Το απλούστερο αυτό-ταλαντούμενο σύστημα περιλαμβάνει:

ταλαντευτικό σύστημα (με απόσβεση),

ενισχυτής ταλάντωσης ( ΠΗΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ),

μη γραμμικός περιοριστής (βαλβίδα),

σύνδεσμος ανατροφοδότησης

Με τις αυτοταλαντώσεις, για την εγκαθίδρυσή τους, είναι σημαντική η μη γραμμικότητα, η οποία ελέγχει την είσοδο και την έξοδο της ενέργειας της πηγής και σας επιτρέπει να ορίσετε ταλαντώσεις συγκεκριμένου πλάτους. Παραδείγματα αυτοταλαντούμενων συστημάτων είναι: μηχανικό - ρολόι εκκρεμούς, θερμοδυναμική - θερμική μηχανή, ηλεκτρομαγνητική - γεννήτρια σωλήνων, οπτικό - λέιζερ (οπτική κβαντική γεννήτρια). Το σχήμα λέιζερ φαίνεται στο Σχ. 4.5. Εδώ το ταλαντευτικό σύστημα είναι οπτικά ενεργό μέσο, που γεμίζει το οπτικό αντηχείο, υπάρχει μια εξωτερική πηγή ενέργειας που παρέχει τη διαδικασία «άντλησης», μια βαλβίδα και ανάδραση - ένας ημιδιαφανής καθρέφτης στην έξοδο οπτικό αντηχείο, η μη γραμμικότητα καθορίζεται από τις συνθήκες διεγερμένης εκπομπής.

Σε όλα τα συστήματα αυτοταλάντωσης, η ανάδραση ρυθμίζει τη συμπερίληψη μιας εξωτερικής πηγής και την παροχή ενέργειας στο ταλαντευόμενο σύστημα: εφόσον η εισροή ενέργειας (συνεισφορά) είναι μεγαλύτερη από την απώλεια, εμφανίζεται αυτοδιέγερση (συσσώρευση), ταλαντώσεις στο αύξηση του συστήματος? όταν η απώλεια ενέργειας ισούται με το κέρδος ενέργειας, η βαλβίδα κλείνει. Το σύστημα ταλαντώνεται σε στατικό τρόπο με σταθερό πλάτος. καθώς η απώλεια αυξάνεται, το πλάτος μειώνεται και η βαλβίδα ανοίγει ξανά, η συμβολή αυξάνεται, το πλάτος αποκαθίσταται και η βαλβίδα κλείνει.

Μηχανικές δονήσεις. Παράμετροι ταλάντωσης. Αρμονικές δονήσεις.

δισταγμός Μια διαδικασία καλείται ακριβώς ή κατά προσέγγιση επαναλαμβανόμενη σε συγκεκριμένα διαστήματα.

Ένα χαρακτηριστικό των ταλαντώσεων είναι η υποχρεωτική παρουσία μιας σταθερής θέσης ισορροπίας στην τροχιά, στην οποία το άθροισμα όλων των δυνάμεων που ασκούνται στο σώμα είναι ίσο με μηδέν ονομάζεται θέση ισορροπίας.

Το μαθηματικό εκκρεμές ονομάζεται υλικό σημείοκρεμασμένο σε ένα λεπτό, αβαρές και μη εκτάσιμο νήμα.

Παράμετροι ταλαντευτικής κίνησης.

1. Μετατόπιση ή συντεταγμένη (Χ) - απόκλιση από τη θέση ισορροπίας σε δεδομένο

στιγμή του χρόνου.	[Χ ]=Μ

2. Εύρος ( xm) είναι η μέγιστη απόκλιση από τη θέση ισορροπίας.

[ Χ Μ ]=Μ

3. περίοδος ταλάντωσης ( Τ) είναι ο χρόνος που χρειάζεται για μια πλήρη ταλάντωση.

[Τ ]=ντο.

0 "style="margin-left:31.0pt;border-collapse:collapse">

Μαθηματικό εκκρεμές

Ανοιξιάτικο εκκρεμές

Μ

https://pandia.ru/text/79/117/images/image006_26.gif" width="134" height="57 src="> Συχνότητα (γραμμική) ( n ) – ο αριθμός των πλήρων ταλαντώσεων σε 1 s.

[n]= Hz

5. Κυκλική συχνότητα ( w ) – ο αριθμός των πλήρων ταλαντώσεων σε 2p δευτερόλεπτα, δηλαδή περίπου 6,28 s.

w = 2 pn ; [w]=0" style="margin-left:116.0pt;border-collapse:collapse">

https://pandia.ru/text/79/117/images/image012_9.jpg" width="90" height="103">

Η σκιά στην οθόνη κυμαίνεται.

Εξίσωση και γραφική παράσταση αρμονικών ταλαντώσεων.

Αρμονικές δονήσεις - πρόκειται για ταλαντώσεις στις οποίες η συντεταγμένη αλλάζει με την πάροδο του χρόνου σύμφωνα με το νόμο του ημιτονοειδούς ή συνημιτόνου.

https://pandia.ru/text/79/117/images/image014_7.jpg" width="254" height="430 src="> Χ=ΧΜαμαρτία(w t+j 0 )

Χ=ΧΜcos(w t+j 0 )

x - συντεταγμένη,

Xm είναι το πλάτος ταλάντωσης,

w είναι η κυκλική συχνότητα,

wt+j 0 = j είναι η φάση ταλάντωσης,

ι 0 είναι η αρχική φάση των ταλαντώσεων.

https://pandia.ru/text/79/117/images/image016_4.jpg" width="247" height="335 src=">

Τα γραφήματα είναι διαφορετικά μόνοεύρος

Τα γραφήματα διαφέρουν μόνο στην περίοδο (συχνότητα)

https://pandia.ru/text/79/117/images/image018_3.jpg" width="204" height="90 src=">

Εάν το πλάτος των ταλαντώσεων δεν μεταβάλλεται με την πάροδο του χρόνου, ονομάζονται οι ταλαντώσεις χωρίς απόσβεση.

Οι φυσικές ταλαντώσεις δεν λαμβάνουν υπόψη την τριβή, ολική μηχανική ενέργειασύστημα, παραμένει σταθερό: μισε + μι n = μιγούνα = κοστ.

Οι φυσικές ταλαντώσεις δεν αποσβένονται.

Με εξαναγκασμένες ταλαντώσεις, η ενέργεια που παρέχεται συνεχώς ή περιοδικά από μια εξωτερική πηγή αντισταθμίζει τις απώλειες που προκύπτουν λόγω του έργου της δύναμης τριβής και οι ταλαντώσεις μπορούν να μη αποσβεσθούν.

Κινητική και δυναμική ενέργειαΤα σώματα κινούνται το ένα μέσα στο άλλο όταν δονούνται. Όταν η απόκλιση του συστήματος από τη θέση ισορροπίας είναι μέγιστη, η δυναμική ενέργεια είναι μέγιστη και η κινητική ενέργεια μηδέν. Κατά τη διέλευση από τη θέση ισορροπίας, αντίστροφα.

Η συχνότητα των ελεύθερων ταλαντώσεων καθορίζεται από τις παραμέτρους του ταλαντευτικού συστήματος.

Η συχνότητα των εξαναγκασμένων ταλαντώσεων καθορίζεται από τη συχνότητα δράσης εξωτερική δύναμη. Το πλάτος των εξαναγκασμένων ταλαντώσεων εξαρτάται επίσης από την εξωτερική δύναμη.

Resonan ντο

Απήχηση ονομάζεται απότομη αύξηση του πλάτους των εξαναγκασμένων ταλαντώσεων όταν η συχνότητα της δράσης μιας εξωτερικής δύναμης συμπίπτει με τη συχνότητα των φυσικών ταλαντώσεων του συστήματος.

Όταν η συχνότητα w της μεταβολής της δύναμης συμπίπτει με τη φυσική συχνότητα w0 των ταλαντώσεων του συστήματος, η δύναμη λειτουργεί θετικά σε όλη την περίοδο, αυξάνοντας το πλάτος των ταλαντώσεων του σώματος. Σε οποιαδήποτε άλλη συχνότητα, κατά τη διάρκεια ενός μέρους της περιόδου, η δύναμη λειτουργεί θετικά, και κατά τη διάρκεια της άλλης περιόδου της περιόδου, κάνει αρνητική εργασία.

Σε συντονισμό, μια αύξηση στο πλάτος της ταλάντωσης μπορεί να οδηγήσει στην καταστροφή του συστήματος.

Το 1905, κάτω από τις οπλές μιας μοίρας φρουρών ιππικού, η αιγυπτιακή γέφυρα στον ποταμό Fontanka στην Αγία Πετρούπολη κατέρρευσε.

Αυτοταλαντώσεις.

Οι αυτοταλαντώσεις ονομάζονται μη απόσβεση ταλαντώσεις στο σύστημα, που υποστηρίζονται από εσωτερικές πηγέςενέργειας απουσία εξωτερικής μεταβολής της ισχύος.

Σε αντίθεση με τις εξαναγκασμένες ταλαντώσεις, η συχνότητα και το πλάτος των αυτοταλαντώσεων καθορίζονται από τις ιδιότητες του ίδιου του συστήματος ταλάντωσης.

Οι αυτοταλαντώσεις διαφέρουν από τις ελεύθερες ταλαντώσεις λόγω της ανεξαρτησίας του πλάτους από το χρόνο και από την αρχική βραχυπρόθεσμη επίδραση που διεγείρει τη διαδικασία των ταλαντώσεων. Ένα αυτοταλαντούμενο σύστημα μπορεί συνήθως να χωριστεί σε τρία στοιχεία:

1) ταλαντωτικό σύστημα.

2) πηγή ενέργειας?

3) συσκευή με ανατροφοδότηση, που ρυθμίζει τη ροή της ενέργειας από την πηγή στο ταλαντευόμενο σύστημα.

Η ενέργεια που προέρχεται από την πηγή κατά τη διάρκεια μιας περιόδου είναι ίση με την ενέργεια που χάνεται στο ταλαντευόμενο σύστημα την ίδια στιγμή.