Studerer mekaniske vibrasjoner

Rundt oss den fysiske verden er full av bevegelse. Nesten umulig å finne minst en fysisk enhet, som kan betraktes som å være i ro. Foruten jevnt fremover rettlinjet bevegelse, bevegelsen av en sammensatt bane, bevegelse akselerasjon og andre, kan vi observere første hånd, eller lide virkningen av tilbakevendende bevegelser av materielle gjenstander.

Mannen hadde lagt merke til de karakteristiske trekk og egenskaper ved svingende bevegelser, og selv lært å bruke mekaniske vibrasjoner for egne formål. Alle periodisk tilbakevendende tids prosesser kan nevnes vibrasjoner. Mekaniske vibrasjoner er bare en del av de ulike fenomener i verden, finner sted i tilnærmet samme lover. På et visuelt eksempel på mekaniske repeterende bevegelser kan gjøre de grunnleggende regler og for å bestemme de lover som stammer elektromagnetisk, elektromekaniske og andre svingningsprosesser.

Naturen av de mekaniske periodiske svingninger er i det omdannelse av potensiell energi til kinetisk energi. For å beskrive et eksempel på hvordan den energiomforming skjer ved hjelp av mekaniske vibrasjoner kan være, tatt i betraktning den ball, opphengt på en fjær. I hvile tyngdekraften balanseres av den elastiske kraft fra fjæren. Men det er nødvendig å bringe systemet ut av balanse kraft, og dermed utløser bevegelsen av en side av likevektspunktet, da den potensielle energi vil begynne sin forvandling til kinetisk energi. Og som i sin tur fra det øyeblikk av pasninger nullstilling begynner å bli omdannet til potensialet. Denne prosessen foregår så lenge betingelsene for eksistensen av systemet nær feilfri.

Matematisk anses ideelle svingninger som opptrer på den sinus- eller cosinus-funksjon. Slike prosesser er kalt harmoniske svingninger. Den ideelle eksempel på mekanisk bevegelse er de harmoniske svingninger av pendel i absolutt vakuum, når det ikke er noen innvirkning av friksjonskrefter. Men det er helt feilfri sak, for å oppnå noe som er teknisk svært vanskelig.

Mekaniske vibrasjoner, til tross for deres varighet, før eller senere avsluttet, og systemet inntar en posisjon av relativ likevekt. Dette skjer på grunn av energitap for å overvinne luftmotstanden, friksjon og andre faktorer, vil uunngåelig føre til en justering av beregningene i overgangen fra den ideelle til faktiske tilstander hvor det er det aktuelle system.

Ubønnhørlig nærmere dype studier og analyser, trenger vi å matematisk beskrive de mekaniske vibrasjoner. Formel denne fremgangsmåte omfatter slike mengder at amplituden (A), den svingefrekvensen (w), den første fase (a). En funksjon av forskyvningen (X) som funksjon av tid (t) har form av en klassisk skjema

x = Acos (wt + a).

Det er også verdt å nevne den verdi som karakteriserer de mekaniske vibrasjonene, som har et navn - perioden (T), som er definert matematisk som

T = 2π / w.

Mekaniske vibrasjoner, i tillegg til synligheten av ikke-mekanisk beskrivelse av prosessene i naturen nøle, er vi interessert i noen av de egenskapene som, når det brukes riktig, kan gi noen fordel, og om igjen uten tilsyn, - føre til betydelige problemer.

Spesiell oppmerksomhet bør rettes mot fenomenet en kraftig økning i amplituden av tvang svingninger som kommer når frekvensen av virkningen av drivkraften til frekvensen av svingninger i kroppen. Det kalles resonans. Mye brukt i elektronikk, mekaniske systemer, er resonansfenomen hovedsakelig manifestert ødeleggende natur, det må tas i betraktning ved opprettelse av et bredt utvalg av mekaniske konstruksjoner og systemer.

En ytterligere tilkjennegivelse av mekaniske vibrasjoner er en vibrasjon. Dens utseende kan ha ikke bare en viss ubehag, men også for å få til forekomsten av resonans. Men bortsett fra den negative effekten, kan lokale svingninger med lav intensitet av symptomer virke fordelaktig samlet på menneskekroppen, noe som forbedrer den funksjonelle tilstand av det sentrale nervesystemet, og til og med akselerere helingen av sår , etc.

Ytterligere utførelsesformer manifestasjon av mekaniske oscillasjoner kan skille lyden fenomen ultralyd. Nyttige mekaniske egenskapene til disse bølger og andre manifestasjoner av de mekaniske svingninger er mye brukt i forskjellige områder av menneskelig aktivitet.