Fria svängning

Oscillerande processer - en av de vanligaste fenomen i naturen. Deras studie involverade olika grenar av kunskap, särskilt fysik. För att svara på frågan om vad som kallas fria svängningar, bör det noteras att denna kategori är en referens i studiet av hela utbud av oscillerande fenomen som förekommer i naturen.

Det finns följande typer, som klassificeras enligt följande skäl.

Fysiska naturen särskilja vibrationer mekaniska, elektromagnetiska och blandat, som kombinerar de funktioner som redan har nämnts.

Genom flöde i miljöer avger vibrationer:

- tvingas, det vill säga de som är kallade och komma under påverkan av olika typer av yttre störningar miljöer där de förekommer. Samtidigt måste uppfylla villkoren i periodicitet dessa störningar;

- fria oscillationer, som kallas även eget, som initieras av inre egenskaper hos systemet och som uppvisar bindnings dämpning när verkan av inre krafter upphör eller minskar;

- oscillationer - sådana som är kännetecknade av närvaron av en systemkapacitet (potentiell energi), tillhandahåller scoring oscillationer. Hem än fria oscillationer skilja från svängningarna, amplituden beroendet är inte talar på den initiala styrkan hos den initierande pulsen, och egenskaperna hos det fysiska systemet;

- parameter - det vibrationer som alstras under medveten uppgift oscillerande system av någon parameter utskjutande manifestation omgivningsegenskaper;

- slumpmässiga fluktuationer är sådana som verkar på de oscillerande processfaktorer är slumpmässigt, inte parametriska till sin natur.

Sammanfattningsvis dessa egenskaper, kan man dra slutsatsen att, i sin mest allmänna form svängningar - detta upprepas med jämna mellanrum ändra en del av systemet med avseende på dess jämviktstillstånd. De gemensamma områdena i manifestationer av oscillerande processer i naturen är de mekaniska fenomen, kemiska, våg och elektriskt, astronomi, och annan elektro. Gemensamt för alla, utan undantag, vibrationslägen, är att de är direkt förbundna med den energi övergången - omvandlingen av en form av energi till en annan.

Som redan nämnts, utgångspunkten för att undersöka vilken typ av oscillerande processer, är studiet av sådana arter som fria svängningar. Deras grundläggande egenskaper är följande:

- amplituden (A) - maximala värdet för variation av systemet från dess jämviktstillstånd (den mest använda indikator av medelvärdet);

- perioden (T) - en viss tid under vilken det är möjligt att fastställa repetitionssystemtillstånd;

- egenfrekvens (f) - antalet vibrationer, vilket gör systemet under en viss tidsenhet. Denna parameter mäts i hertz (Hz).

Förhållandet mellan dessa parametrar återspegla den formel som karakteriserar fri vibration som fenomen. För olika vibrationssystem Parametrarna i denna formel är inkluderade i olika kombinationer, beroende på vilka särskilda systemet som beaktas.

Till exempel, i den enklaste resonanskretsen period och frekvens är relaterade genom: f = 1 / T, däri det är uppenbart att den tid och frekvens är inversa värden.

Om vi anser fria svängningar som uppstår i ett sådant system, som är fast statiskt våren, som har en viss elasticitet (k), bör det tilltala Newtons andra lag. Med tanke på dess formel som återspeglar de vibrationsegenskaperna hos detta system blir: F = -kx. Detta tyder på att om vi bortser värdena på friktionskrafter och vikt tas som ett konstant värde, kommer ett sådant system alltid oscillera med samma period, även med olika amplituder och ursprungliga villkoren för deras förekomst.