Studera mekaniska vibrationer

Omkring oss den fysiska världen är full av rörelse. Nästan omöjligt att hitta åtminstone en fysisk kropp, som skulle kunna anses vara i vila. Förutom jämnt framåt rätlinjig rörelse, rörelsen av en komplex bana, rörelse acceleration och andra, kan vi observera i första hand, eller lider effekterna av återkommande förflyttningar av materiella objekt.

Mannen hade märkt särdrag och egenskaper hos oscillerande rörelser, och även lärt sig att använda mekaniska vibrationer för sina egna syften. Alla periodiskt återkommande tidsprocesser kan nämnas vibrationer. Mekaniska vibrationer är bara en del av de olika fenomen i världen, som äger rum i stort sett samma lagar. På en visuell exempel på mekaniska repetitiva rörelser kan göra de grundläggande reglerna och för att fastställa de lagar som har sitt ursprung elektromagnetiska, elektromekaniska och andra oscillerande processer.

Arten av de mekaniska periodiska svängningar är vid omvandling av potentiell energi till kinetisk energi. Att beskriva ett exempel på hur den energiomvandling sker genom mekaniska vibrationer kan vara, med tanke på bollen, upphängda på en fjäder. I vila tyngdkraften balanseras av den elastiska kraften hos fjädern. Men det är nödvändigt att föra systemet ur balans kraft och därmed utlösa förflyttningen av en sida av punkten jämvikts, eftersom potentiella energin börjar sin förvandling till kinetisk energi. Och det i sin tur från det ögonblick bollar nolläge börjar omvandlas till potential. Denna process sker så länge som villkoren för förekomsten av systemet nära felfri.

Matematiskt anses idealisk fluktuationer inträffar på sinus eller cosinusfunktion. Sådana processer kallas harmoniska svängningar. Den idealiska exempel på den mekaniska rörelsen är de harmoniska svängningar av pendeln i absolut vakuum, när det inte finns någon påverkan av friktionskrafter. Men det är absolut felfri fall, för att uppnå vilket är tekniskt mycket svårt.

Mekaniska vibrationer, trots deras varaktighet, förr eller senare avslutas, och systemet upptar en position av relativ jämvikt. Detta sker på grund av slöseri med energi för att övervinna luftmotstånd, friktion och andra faktorer, kommer oundvikligen att leda till en justering av beräkningarna i övergången från den ideala till faktiska tillstånd i vilka det är systemet i fråga.

Obevekligt närmare den djupa studier och analyser måste vi matematiskt beskriva de mekaniska vibrationer. Formeln detta förfarande innefattar kvantiteter såsom amplitud (A), svängningsfrekvensen (w), den initiala fasen (a). En funktion av förskjutningen (X) mot tiden (t) har formen av en klassisk formen

x = Acos (wt + a).

Det är också värt att nämna det värde som kännetecknar de mekaniska vibrationer, som har ett namn - perioden (T), som definieras matematiskt som

T = 2π / vikt.

Mekaniska vibrationer, utöver synligheten för icke-mekanisk beskrivning av naturprocesserna tvekan, är vi intresserade av några av de egenskaper som, när de används på rätt sätt, kan ge vissa fördelar, och om de lämnas utan tillsyn, - leda till betydande problem.

Särskild uppmärksamhet bör ägnas åt fenomenet en kraftig ökning av amplituden av tvångs svängningarna kommer när frekvensen av effekterna av den drivande kraften till frekvensen av svängningar i kroppen. Det kallas resonans. Ofta används i elektronik, mekaniska system, är resonansfenomen huvudsakligen manifest destruktiv karaktär, det måste beaktas när man skapar en stor mångfald av mekaniska strukturer och system.

En ytterligare manifestation av mekaniska vibrationer är en vibration. Dess utseende kan ha inte bara en viss obehag, men också för att få till uppkomst av resonans. Men bortsett från de negativa effekterna kan lokala vibrationer med låg intensitet av symtom positivt påverka övergripande på den mänskliga kroppen, förbättra den funktionella tillståndet i centrala nervsystemet, och även påskynda läkning av sår , etc.

Ytterligare utföranden manifestation av mekaniska svängningar kan särskilja ljudfenomen ultraljud. Användbara mekaniska egenskaperna hos dessa vågor och andra manifestationer av de mekaniska svängningarna i stor omfattning i olika områden av mänsklig aktivitet.