Käyntivärinöiden - tärinää vaihe

Värähtelevä prosessit - tärkeä osa modernin tieteen ja teknologian, joten ne ovat aina kiinnitetty huomiota tutkimuksen yhtenä "ikuinen" ongelmia. Tehtävänä mitään tietoa - ei pelkkää uteliaisuutta, ja sen käyttö jokapäiväisessä elämässä. Ja tästä on päivittäiset ja on uusia teknisiä järjestelmiä ja mekanismeja. He ovat liikkeellä, osoittaa sen ydin, tekee töitä, tai on kiinnitetty, säilyttävät mahdollinen tietyin edellytyksin, mene liiketilan. Mikä on liikettä? Menemättä viidakossa, otamme yksinkertaisin tulkinta: muutos materiaalin kehon asennon suhteessa kaikkiin koordinaatistossa, jota pidetään sopimuksen kiinteä.

Niistä valtava määrä mahdollisia vaihtoehtoja liikkeen erityisen kiinnostava on värähtelevä, joka on tunnettu siitä, että järjestelmä toistaa muutos sen alkuperästä (tai fyysisten määrien) säännöllisin väliajoin - sykliä. Tällaiset värähtelyt kutsutaan määräajoin tai syklinen. Joukossa ovat erilliseksi yliaallot, jossa tunnuspiirteitä (nopeus, kiihtyvyys, asema avaruudessa, jne.) Vaihdella sinimuotoisesti ajan, ts jolla on sinimuotoinen muoto. Merkittävä ominaisuus yliaallot on, että niiden yhdistelmä on muita vaihtoehtoja, kuten ja ei-harmoninen. Erittäin tärkeä käsite fysiikan on "vaihe värähtelyjä", mikä tarkoittaa asentoa värähtelevään kappaleeseen kiinnitystä tiettyyn aikaan. Vaihe mitattuna kulmayksiköitä - radiaania vaan mielivaltainen, kuten kätevä tapa selittää toistuvat prosessit. Toisin sanoen, se määrittää vaiheessa arvo nykytilasta värähtelevän järjestelmän. Muuten se ei voi - koska vaiheen vaihtelut on funktion argumentti, joka kuvaa nämä vaihtelut. Todellinen arvo vaiheen liikkeen värähtelyjen merkki voi osoittaa koordinaatit, nopeus ja muut fysikaaliset parametrit, jotka vaihtelevat sinimuotoisesti, mutta yhteistä niille on aika riippuvuus.

Osoittavat , että tämä vaihe värähtely ei ole vaikeaa - se vaatisi yksinkertaista mekaanista järjestelmää - kierre, r pitkä ja roikkuu siinä "aineellisesti" - Bob. Korjaamme lanka keskellä suorakulmainen koordinaatisto ja pakottaa meidän "Heiluri" viileä. Oletetaan, että hän oli valmis tekemään sen kulmanopeus w. Sitten, aikana t kuorma kiertokulma on φ = paino-. Lisäksi, tämä ilmaisu olisi pidettävä alkuvaiheessa värähtelyn kuin kulma φ0 - asentoa, kun järjestelmään ennen liikettä. Näin ollen, koko kiertokulma, vaihe lasketaan suhteessa φ = paino- + φ0. Sitten lauseke harmoninen funktio ja uloke koordinoida kuormitus X-akselilla, voimme kirjoittaa:

x = A * cos (wt + φ0), jossa A - oskillaatioamplitudia, tässä tapauksessa yhtä suuri kuin r - säde hehkulangan.

Samoin, sama projektio Y-akselin kirjoitetaan seuraavasti:

y = A * sin (wt + φ0).

On ymmärrettävä, että vaihe värähtelyn tarkoittaa tässä tapauksessa ei mitata kierto "kulma", ja kulman asteluku ajan, joka ilmaisee aikaa kulma yksiköissä. Tänä aikana kuorma käännetään tietyn kulman verran, joka voidaan yksikäsitteisesti määrittää, että kulmanopeuden syklisten vaihtelut w = 2 * π / T, missä T - värähtelyn aikana. Näin ollen, jos yksi jakso vastaa pyörimisen kautta 2π radiaania, osa ajanjakson ajan voidaan suhteellisesti ilmaistuna osa kulman koko kierto 2π.

Vaihtelut eivät ole itsestään - ääni, valo, tärinä on aina superpositio, superpositio useita värähtelyjen peräisin eri lähteistä. Tietenkin tulos päällekkäisyys kahden tai useamman tärinä vaikuttaa niiden parametrit, kuten ja vaihe värähtelyjä. Kaavan yhteensä värähtely yleensä nonharmonic, mikä voi olla hyvin monimutkainen muoto, mutta tämä vain tulee mielenkiintoinen. Kuten edellä on käsitelty, ei-harmoninen värähtely voidaan esittää suuren joukon harmonisia on sama amplitudi, taajuus ja vaihe. Matematiikan, tämä toimenpide on nimeltään "laajentamiseen peräkkäin", ja sitä käytetään laajalti laskelmissa, esimerkiksi lujuus rakenteet ja. Perusteella näitä laskelmia on tutkimuksen yliaallot kaikki parametrit, mukaan lukien vaihe.