Betrieb Pendel – Schwingungsfrequenz

Parameter der Schwingungs Prozesse sind gut bekannte physikalische Konzepte – die Amplitude und Zeit. Somit wird unter Schwingungen realisieren mehrere periodische Gesetz durch den Prozess des Wiederholens einer physikalischen Größe, um seinen Mittelwert Null oder ändert. Nehmen wir an, dass dieses Gesetz einen sinusförmigen Charakter hat. Also, wenn die Funktion F (x) des Verfahrens durch die Art gegeben ist F (x) = K * sin (x), haben wir nur so eine oszillierende Funktion, die, denken Sie daran, auf und ab, auf und ab …

Betrachten Sie die grafische Darstellung der Funktion eines im Prinzip beliebigen Wert auf der Y-Achse bezeichnet y1, und entlang der X-Achse bewegt, y2 den nächsten Punkt mit einem Wert von y1 finden. Nun, wenn die X-Achse, von dem Punkt v2, verschiebt Intervall gleich T = (y2 – y1), wir den Punkt v3 bekommen und es wird y1 und y2 gleich sein. Die Form der Kurve zwischen diesen Punkten genau auf alle nachfolgenden Segmente wiederholt T. gleich Somit haben wir einen Parameter T für die durch die Formel beschriebenen Verfahren gefunden, F (x) = k * sin (x), die die bemerkenswerte Eigenschaft besitzt, die innerhalb des Arguments ändert X T führt zu einer Änderung in der Funktion F (x) über den gesamten Bereich ihrer Werte. Da Änderungen in der X-Achse ist zeitlich unbegrenzt, mit anderen Worten, die Anzahl der Zyklen T unendlich viele, dann haben wir eine zyklische, dh Ich wiederhole, Funktionswechsel. Zykluszeit T wird die genannte Schwingungsdauer und wird in Sekunden gemessen. Aber im Stand der Technik akzeptierte Messeinheit zu verwenden, die die Schwingungsfrequenz genannt wird, bezeichnet und berechnet f f = 1 / T, eine Einheit es genannt wird Hertz (Hz). Frequenz von 1 Hz – ist eine Schwingung pro Sekunde.

Wir sind durch „Staffelung“ Welt umgeben. Schwankungen – es klingt, ein elektrischer Strom in den Drähten, Vibrationsmechanismus, das Licht, die Gezeiten, die Rotation der Planeten und … zählen sie nicht zu, diese Schwingungen. Alle von ihnen haben genug konventionelle Grenzen ihrer Frequenz, sagen Sie „eine Variationsbreite.“ Beispielsweise Person die Schwingungsfrequenz der hörbaren Tonfrequenzen – von 16 Hz bis 20 kHz (1 kHz = 1000 Hz), und den Bereich von Schallfrequenzen liegt umgangssprachlich im Bereich von 100 bis 4000 Hz. Eine wohlbekannte Tatsache, dass nicht alle Menschen die ganze Bandbreite der Töne hören – viele bereits 12-15 kHz Hörweite. Die Technik wendet die Ultraschallschwingungen 100, 200 kHz und darüber. Details Mechanismen können schwanken auch in einem großen Bereich von Frequenzen – und teilen Hz und zehn kHz. Aber die meisten haben eine breite Palette von elektromagnetischen Wellen – von Aktien und bis zu vielen tausend Millionen Hz. In diesem globalen Spektrum von Lichtwellen des Landes ist sehr klein, aber dass sie von unserer wahrgenommen werden Sehorgane. Verschiedene Schwingungsfrequenz in dem Spektrum der Lichtwellen bestimmt die Farbe des sichtbaren Lichts – von rot bis violett.

Aber zurück zum „Platz eins.“ Sehr oft ist es zweckmäßig, eine leicht modifizierte Einheiten zu verwenden. Eine solche Künstlichkeit erlaubt viele der Formeln zu vereinfachen und sie sichtbar zu machen. Und dies ist aufgrund der Tatsache, dass die Sinusschwingung Funktionen die Möglichkeit, deutet darauf hin, Variablen in Maßeinheiten von Winkeln zu verwenden – Radiant oder Grad. Aber zur gleichen Zeit, in der Berechnung des „kriecht“ konstant 2p, die zusammen mit der Häufigkeit in vielen mathematischen Ausdrücke gefunden. Dann entschied sie eine modifizierte Einheit der Frequenzmessung einzuführen und gab ihm den Namen „cyclic Schwingungsfrequenz.“ Das Wesen dieses Gerätes ist , daß seine Frequenz für die Anzahl der Oszillationen während 2 * π Sekunden bestimmt wird, d.h. 6,28 sec. Zyklische Frequenz wird durch die Formel ω = 2 * π * f berechnet. Die Zugehörigkeit zu der zyklischen Frequenz durch seine Maßeinheit ausgedrückt – Radiant pro Sekunde.

Oszillierende System hat noch einige Parameter, die ihre Persönlichkeit charakterisieren. Nehmen Sie an unser gutes altes Pendel und etwas feierlich, reduzieren sie auf einen Schwingungszustand Prozess – tick-tack, tick-tack. Um dies einmal zu tun ist genug, um es zu schieben und … allein gelassen. Was werden wir sehen? Ein Pendel oszilliert lang genug, um ohne zusätzliche Anwendung von Kraft, seine Schwingungsfrequenz ändert sich nicht, und die Amplitude allmählich abnimmt, aufgrund der Reibungskräfte in den tatsächlichen Vorrichtungen. Solche Schwankungen, wenn, nachdem ein Druck auf die Pendelbewegung der Initialisierung oder ein anderes Schwingungssystem nur durch die Parameter bestimmt wird, die so genannte Eigen. Wenn wir davon ausgehen, dass auf Null zur gleichen Zeit zu stoppen Kräfte gleich sind, und es ist sehr einfach – alles in unseren Händen, wie ein Pendel, das die mathematischen genannt wird, schwingt immer, und die Schwingungsperiode kann aus dem bekannten berechnet werden, die bereits ein Klassiker worden ist, die Formel – C = 2 * π * √ l / g.

Aus der Analyse ist es möglich, eine wichtige Schlussfolgerung zu machen: Die Eigenfrequenz der Schwingung des Pendels durch die internen Parameter des Systems wird nur dann bestimmt, – die Gewindelänge und die Größe der Beschleunigung der Schwerkraft der Erde.