Radni vibracije - vibracije faza

Koleba procesi - važan element moderne znanosti i tehnologije, tako da su uvijek plaćeni pozornost na studij kao jedan od „vječnih” problema. Zadatak svakog znanja - ne samo znatiželje, a njegova primjena u svakodnevnom životu. A za to, tu su svakodnevno a tu su i novi tehnički sustavi i mehanizmi. Oni su u pokretu, prikazuje njegovu bit, radi neki posao, ili su fiksne, zadržavaju mogućnost pod određenim uvjetima, idite na stanju gibanja. Što je kretanje? Bez ulaženja u džungli, uzmemo najjednostavnije značenje: promjena materijalnog položaja tijela u odnosu na bilo koji koordinatni sustav, koji se konvencionalno promišljenija fiksna.

Među velikim brojem mogućih opcija za kretanje posebnog interesa je oscilirajući, koji je naznačen time da sustav ponavlja promjenu svog podrijetla (ili fizikalnih veličina) u redovitim razmacima - ciklusa. Takve vibracije nazivaju periodičko ili ciklički. Među njima su zasebna klasa harmonijskih oscilacija, u kojoj su karakteristične znakove (brzina, ubrzanje, položaj u prostoru i slično) sinusoidally variraju u vremenu, odnosno, ima sinusni oblik. Izuzetan vlasništvo harmonika oscilacija je da je njihova kombinacija bilo koje druge opcije, uključujući i ne-harmonika. Vrlo važan koncept u fizici je „faze oscilacije”, što znači da položaj oscilirajući tijela fiksacija na određeno vrijeme. Faza mjeri u kutnim jedinicama - radijane a ne proizvoljna, baš kao zgodan način da se objasni na periodične procese. Drugim riječima, to određuje faza vrijednost trenutnog stanja oscilirajući sustav. Inače to ne može - jer su fluktuacije faza je argument funkcije koja opisuje te promjene. Prava vrijednost faze za kretanje vibracijske karaktera može ukazivati koordinate, brzinu i druge fizikalne parametre koji se razlikuju sinusoidally, ali zajedničko im je vrijeme ovisnost.

Pokazuju da je ova faza oscilacija nije teško - to će zahtijevati jednostavan mehanički sustav - konac, r dugo, i vješanje na to „materijal točka” - bob. Mi popraviti nit u središte pravokutni koordinatni sustav i snaga naše „njihalo” kul. Pretpostavimo da je bio spreman to učiniti s kutnom brzinom w. Zatim, tijekom t opterećenja rotacija kut Vrijeme je φ = mas. Osim toga, ovaj izraz treba uzeti u obzir je početna faza oscilacija kao kut φ0 - Položaj sustav prije početka pokreta. Tako, ukupna kut rotacije, faza je izračunat iz odnosa f = mas + φ0. Tada je izraz za harmonijske funkcije i projekcija koordinirati rad na X-osi, možemo pisati:

x = A * cos (wt + φ0), gdje je A - amplituda osciliranja, u ovom slučaju je jednaka r - radijus niti.

Slično tome, isto izbočenje na Y-osi je napisan kao što slijedi:

y = A * sin (wt + φ0).

Treba razumjeti da je faza titranja znači u ovom slučaju ne mjeri rotacije „kut”, a kutni opseg vremena koje izražava vrijeme u kut jedinica. Za to vrijeme je opterećenje zakrene za određeni kut, koji se može jedinstveno određene iz činjenice da je kutna brzina za cikličkih oscilacija w = 2 * π / T, gdje je T - period oscilacija. Prema tome, ako se razdoblje poklapa s rotacijom kroz 2jt radijanima, dio je vremensko razdoblje može se proporcionalno izražen kao udio kut pune rotacije 2jt.

Promjene ne postoje po sebi - zvuk, svjetlo, vibracije su uvijek superpozicije, superpozicija velikog broja oscilacija iz raznih izvora. Naravno, rezultat superpozicije dvaju ili više vibracije utjecati na njihove parametre, uključujući a faza titraja. Formula nastalog oscilacija, u pravilu, ne-harmonika, može biti vrlo složen oblik, ali to je samo postaje zanimljivo. Kao što je gore spomenuto, bilo koje ne-harmoničke oscilacije može biti predstavljen kao veliki broj harmonika iste amplituda, frekvencija i faza. U matematici, ova operacija se zove „širenje u nizu”, te je naširoko koristi u izračunima, na primjer, snaga objekata i uređaja. Osnova za to izračuni je proučavanje harmonika oscilacije sa svim parametrima, uključujući fazu.