oscilații armonice

oscilații armonice - ea leagăne. în care cantitatea fizică se schimbă cu timpul într-o manieră sinusoidală:

.

unde x - valoarea fluctuează valori la momentul t. A - amplitudine. ω - frecvența circulară, φ - faza inițială de oscilație (φt + cp) - oscilații de fază totală. Valorile lui A și φ ω - constanta.

Pentru oscilații mecanice ale valorii x oscilante sunt, în special, de deplasare și de viteză. pentru oscilație electrice - tensiune și curent.

Armonici oscilațiile ocupă un loc special între toate tipurile de vibrații, adică. K. este singurul tip de oscilație, a căror formă nu este distorsionată atunci când trece prin orice mediu omogen, adică. E. Un val de înmulțire dintr-o sursă de vibrații armonice vor fi, de asemenea armonice. Orice oscilații nearmonice poate fi reprezentat ca o sumă (integrală) a diferitelor oscilații armonice (ca un spectru de oscilații armonice).

transformarea energiei la vibratii armonice.

În timpul tranziției de oscilație Wp energia potențială în energie cinetică și vice-versa Wk. În poziția de deviație maximă de la poziția de echilibru, energia potențială este zero cinetică maximă. Deoarece revenirea la starea de echilibru a oscilante crește viteza corpului, și cu ea crește și energia cinetică, atingând un maxim la poziția de echilibru. Energia potențială, în același timp, se duce la zero. mișcare în continuare are loc cu o rată de reducere care scade la zero atunci când abaterea atinge al doilea maxim. Potențialul energetic este crescut la valoarea sa inițială (maximă) (fără frecare). Astfel, fluctuațiile energiilor cinetice și potențiale apar la de două ori (în comparație cu oscilațiile pendulului) și frecvența sunt în antifază (ex. E. Între ele există o schimbare de fază egală cu tt). Oscilația totală de energie W rămâne neschimbată. Pentru corp, oscilând sub acțiunea forței elastice. este egal cu:

.

unde vm - viteză maximă a corpului (la echilibru) = Xm A - amplitudine.

Datorită prezenței de frecare și rezistență a vibrației mediu liber amortizată energia lor și amplitudine scade cu timpul. Prin urmare, în practică, de multe ori utilizarea nu este disponibilă, și vibrații forțate.