Тербеліс пен қарапайым гармоникалық қозғалыс
Тербелістер мен қарапайым гармоникалық қозғалыс физикада талқыланатын екі периодты қозғалыс болып табылады. Тербеліс және қарапайым гармоникалық қозғалыс ұғымдары механика, динамика, орбиталық қозғалыстар, машина жасау, толқындар мен тербеліс және басқа да әртүрлі салаларда кеңінен қолданылады. Мұндай салаларда озық болу үшін осы ұғымдарды дұрыс түсіну өте маңызды. Бұл мақалада біз тербелістер мен қарапайым гармоникалық қозғалыстардың не екенін, тербеліс пен қарапайым гармоникалық қозғалыстың анықтамаларын, олардың қолданылуын, қарапайым гармоникалық қозғалыстар мен тербелістерге кейбір мысалдарды, олардың ұқсастықтарын және соңында тербеліс пен қарапайым гармоникалық арасындағы айырмашылықты талқылаймыз. қозғалыс.
Тербеліс
Тербелістер – мерзімді қозғалыстың бір түрі. Тербеліс әдетте уақыт бойынша қайталанатын вариация ретінде анықталады. Тербеліс ортаңғы тепе-теңдік нүктесінде немесе екі күй арасында болуы мүмкін. Маятник тербелмелі қозғалыстың жақсы мысалы болып табылады. Тербелістер негізінен синусоидалы болады. Айнымалы ток тербелістің жақсы мысалы болып табылады. Қарапайым маятникте боб ортаңғы тепе-теңдік нүктесінің үстінде тербеледі. Айнымалы токта электрондар тұйық контур ішінде тепе-теңдік нүктесінің үстінде тербеледі. Тербелістердің үш түрі бар. Бірінші түрі - тербелістің ішкі энергиясы тұрақты болып қалатын бөгетсіз тербелістер. Тербелістердің екінші түрі – демпферлік тербелістер. Өңделген тербеліс жағдайында тербелістің ішкі энергиясы уақыт өте азаяды. Үшінші түрі - мәжбүрлі тербелістер. Мәжбүрлі тербелістерде маятникке периодты түрде өзгеретін күш әсер етеді.
Қарапайым гармоникалық қозғалыс
Қарапайым гармоникалық қозғалыс a=– (ω2) пішіміндегі қозғалыс ретінде анықталады, мұндағы “a” – үдеу, “x” – орын ауыстыру. тепе-теңдік нүктесінен. ω термині тұрақты шама. Қарапайым гармоникалық қозғалыс қалпына келтіру күшін қажет етеді. Қалпына келтіру күші серіппе, тартылыс күші, магниттік күш немесе электрлік күш болуы мүмкін. Қарапайым гармоникалық тербеліс ешқандай энергия шығармайды. Жүйенің толық механикалық энергиясы сақталады. Егер сақтау қолданылмаса, жүйе демпферлік гармоникалық жүйе болады. Қарапайым гармоникалық тербелістердің көптеген маңызды қолданбалары бар. Маятникті сағат - ең жақсы қарапайым гармоникалық жүйелердің бірі. Тербеліс периоды маятниктің массасына тәуелді емес екенін көрсетуге болады. Ауа кедергісі сияқты сыртқы факторлар қозғалысқа әсер етсе, ол ақырында ылғалданады және тоқтайды. Нақты өмірлік жағдай әрқашан сөндірілетін тербеліс болып табылады. Мінсіз серіппелі массалар жүйесі қарапайым гармоникалық тербелістің жақсы үлгісі болып табылады. Серіппенің серпімділігімен жасалған күш бұл сценарийде қалпына келтіру күші ретінде әрекет етеді. Қарапайым гармоникалық қозғалысты тұрақты бұрыштық жылдамдықпен айналмалы қозғалыстың проекциясы ретінде де алуға болады. Тепе-теңдік нүктесінде жүйенің кинетикалық энергиясы максимумға айналады, ал бұрылыс нүктесінде потенциалдық энергия максимумға, кинетикалық энергия нөлге айналады.
Қарапайым гармоникалық қозғалыс пен тербелістің айырмашылығы неде?
• Қарапайым гармоникалық қозғалыс тербелістердің ерекше жағдайы болып табылады.
• Қарапайым гармоникалық қозғалыс тек теорияда мүмкін, бірақ тербеліс кез келген жағдайда мүмкін.
• Қарапайым гармоникалық қозғалыстың толық энергиясы тұрақты, ал тербелістің жалпы энергиясы тұрақты болуы қажет емес.
