Studere mekaniske vibrationer

Omkring os den fysiske verden er fuld af bevægelse. Næsten umuligt at finde mindst én fysisk krop, der kunne anses for at være i hvile. Udover jævnt fremad retlinet bevægelse, bevægelsen af en kompleks bane, bevægelse acceleration og andre, kan vi observere første hånd, eller lider virkningen af tilbagevendende bevægelser af materielle objekter.

Manden havde bemærket de særlige kendetegn og karakteristika oscillerende bevægelser, og endda lært at bruge mekaniske vibrationer til deres egne formål. Alle periodisk tilbagevendende tid processer kan nævnes vibrationer. Mekaniske vibrationer er kun en del af de forskellige fænomener i verden, der finder sted i stort set de samme love. På en visuel eksempel af mekaniske gentagne bevægelser kan gøre de grundlæggende regler og fastslå, hvilken lov der stammer elektromagnetiske, elektromekaniske og andre oscillerende processer.

Arten af de mekaniske periodiske svingninger er i omdannelsen af potentiel energi til kinetisk energi. At beskrive et eksempel på, hvordan energiomsætningen sker ved mekaniske vibrationer kan være, overvejer bolden, ophængt på en fjeder. I ro tyngdekraften er afbalanceret af den elastiske kraft fra fjederen. Men det er nødvendigt at bringe systemet ud af balance kraft, hvilket udløser bevægelsen af en side af det punkt, ligevægt, som den potentielle energi vil begynde sin forvandling til kinetisk energi. Og, som til gengæld, fra det øjeblik passerer position bolden nul begynder at blive omdannet til potentiale. Denne proces foregår, så længe betingelserne for eksistensen af systemet tæt på fejlfri.

Matematisk betragtet ideelle udsving forekommer på sinus eller cosinus-funktion. Sådanne processer kaldes harmoniske svingninger. Den ideelle eksempel af den mekaniske bevægelse er de harmoniske svingninger af pendulet i absolut vakuum, når der ingen påvirkning af friktionskræfter. Men det er absolut ubeklagelig tilfælde, at opnå som er teknisk meget vanskelig.

Mekaniske vibrationer, til trods for deres varighed, før eller senere afsluttet, og systemet indtager en position af relativ ligevægt. Dette sker på grund spild af energi til at overvinde luftmodstanden, friktion og andre faktorer, vil uundgåeligt føre til en justering af beregningerne i overgangen fra det ideelle til de faktiske forhold, hvor der er det pågældende system.

Ubønhørligt tættere på den dybe undersøgelse og analyse, er vi nødt til matematisk beskrive de mekaniske vibrationer. Formel denne proces, omfatter mængder, såsom amplitude (A), oscillationsfrekvensen (w), den indledende fase (a). En funktion af forskydningen (X) mod tiden (t) har form af en klassisk formular

x = A cos (wt + a).

Det er også værd at nævne værdien karakteriserer de mekaniske vibrationer, der har et navn - det tidsrum (T), der er defineret matematisk som

T = 2π / vægt.

Mekaniske vibrationer, ud over synligheden af ikke-mekanisk beskrivelse af de processer af naturen tøven, vi er interesseret i nogle af de egenskaber, der, når de anvendes korrekt, kan give nogle fordele, og hvis efterlades uden opsyn, - føre til betydelige problemer.

Der bør lægges særlig vægt på fænomenet en kraftig stigning i amplituden af de tvungne svingninger , der kommer, når frekvensen af virkningerne af den drivende kraft til frekvensen af svingninger i kroppen. Det kaldes resonans. Meget udbredt i elektronik, mekaniske systemer, er resonansfænomen hovedsagelig manifesteret destruktiv karakter, det skal overvejes, når skabe en lang række mekaniske strukturer og systemer.

En yderligere manifestation af mekaniske vibrationer er en vibration. Dens udseende kan have ikke kun en vis ubehag, men også at bringe til forekomsten af resonans. Men bortset fra de negative konsekvenser, kan de lokale vibrationer med lav intensitet af symptomer positivt påvirke den samlede på den menneskelige krop, forbedre den funktionelle tilstand af det centrale nervesystem, og selv fremskynde heling af sår , etc.

Yderligere udførelsesformer manifestation af mekaniske svingninger kan skelne lyden fænomen ultralyd. Nyttige mekaniske egenskaber af disse bølger og andre manifestationer af de mekaniske svingninger er almindeligt anvendt i forskellige områder af menneskelig aktivitet.