Содержание
- Что такое простое гармоническое движение?
- Что такое амплитуда колебаний?
- Формула частоты колебаний
- Тип частоты колебаний
Колебания это тип периодическое движение, Движение называется периодическим, если оно повторяется через равные промежутки времени, например движение иглы швейной машины, движение зубцов камертона и тела, подвешенного на пружине. Если частица движется вперед и назад по одной и той же траектории, ее движение называется колебательным или вибрационным, и частота этого движения является одной из его наиболее важных физических характеристик.
Смещение частицы, совершающей периодическое движение, можно выразить через функции синуса и косинуса. Поскольку эти функции называются гармоническими функциями, периодическое движение также называется гармоническим движением.
Что такое простое гармоническое движение?
Среди всех типов колебаний простые гармонические колебания (SHM) является наиболее важным типом. В SHM сила разной величины и направления действует на частицу. Важно отметить, что SHM имеет важные приложения не только в механике, но также в оптике, звуке и атомной физике.
Говорят, что тело выполняет линейное простое гармоническое движение, если
Уравнение F = –Кх используется для определения линейного простого гармонического движения (SHM), в котором F величина восстанавливающей силы; Икс небольшое смещение от среднего положения; а также К постоянная силы. Отрицательный знак указывает, что направление силы противоположно направлению смещения.
Некоторыми примерами простого гармонического движения являются движение простого маятника при небольших колебаниях и вибрационного магнита с равномерной магнитной индукцией.
Что такое амплитуда колебаний?
Рассмотрим частицу, совершающую колебание вдоль пути QOR с О в качестве среднего положения и Q и R в качестве крайних положений по обе стороны от О. Предположим, что в данный момент колебания частица находится в точке P. Расстояние, пройденное частица из среднего положения называется смещением (Икс) т. е. OP = Икс.
Смещение всегда измеряется от среднего положения, какой бы ни была начальная точка. Например, даже если частица перемещается из R в P, смещение все еще остается Икс.
амплитуда () колебаний определяется как максимальное смещение (ИксМаксимум) частицы по обе стороны от ее среднего положения, т.е. = OQ = ИЛИ. всегда принимается как положительное, и поэтому формула амплитуды колебаний - это просто величина смещения от среднего положения. Расстояние QR = 2_A_ называется длиной пути или степенью колебания или суммарным путем колеблющейся частицы.
Формула частоты колебаний
Период (T) колебания определяется как время, затраченное частицей на завершение одного колебания. По истечении времени Tчастица проходит через ту же позицию в том же направлении.
Частота определения колебаний - это просто число колебаний, совершаемых частицей за одну секунду.
В T секунды частица совершает одно колебание.
Следовательно, количество колебаний за одну секунду, то есть его частота е, является:
е = гидроразрыва {1} {T}Частота колебаний измеряется в циклах в секунду или в герцах.
Тип частоты колебаний
Человеческое ухо чувствительно к частотам, лежащим между 20 Гц и 20 000 Гц, и частоты в этом диапазоне называются звуковыми или звуковыми частотами. Частоты выше диапазона человеческого слуха называются ультразвуковыми частотами, а частоты ниже слышимого диапазона - инфразвуковыми частотами. Другой очень знакомый термин в этом мошенничестве - «сверхзвуковой». Если тело движется быстрее скорости звука, говорят, что оно движется со сверхзвуковой скоростью.
Частоты радиоволн (колеблющейся электромагнитной волны) выражаются в килогерцах или мегагерцах, в то время как видимый свет имеет частоты в диапазоне сотен террагерц.