Doba oscilace: povaha jevu a měření

Jedna z nejdůležitějších vlastností různých typ oscilace, které jsou pozorovány v přírodě, jsou období a frekvence kmitání. Tyhle fyzické jevy tak široce rozšířené, že možná není možné určit oblasti existence, ve kterých by tyto fyzikální procesy nebyly pozorovány. Nejběžnějšími oblastmi studia vibračního pohybu jsou mechanika, elektronika, astronomie, umístění a další.

Spojuje všechny tyto větve, že povaha vibračních pohybů v nich je stejná, a teorie, která popisuje tyto jevy, je tedy univerzální. Například je všeobecně přijímané, že určitá doba představuje určitou dobu, během níž objekt provede jeden úplný posun a poté se opět vrátí do původní polohy. Nejvíce ilustrativním příkladem tohoto v mechanice je oscilace kyvadlového času.

Oscilace v jejich vlastnostech rozlišují svobodnou (nebo svou vlastní) a harmonickou. Volný - jsou ty, které jsou v důsledku vnějších sil působících na objekt, a výstup je z rovnovážného stavu (v mechanice: strunný hudební nástroj, bob, zavěšená na vlákno, atd.). Důležitějším místem v teorii oscilačních procesů je obsazeno harmonickými kmity. Představují rámec, který umožňuje formulovat zákony teorie a bere v úvahu povaha oscilací v různých fyzických médií (voda, vzduch, plyn, vakuum, atd).

Vycházejíc z prohlášení o univerzálnosti teorie oscilací, můžeme usoudit, že univerzálnost fyzických jednotek, která odrážejí velikost těchto oscilací, bez ohledu na jejich povahu a rozsah. Toto jsou období a frekvence. Jak stanovit období kolísání, již bylo uvedeno výše. Frekvence kmitání je definována jako počet dokonalých celkových vibrací objektů za určitou časovou jednotku. Doba a četnost v teorii oscilací jsou propojeny jediným vzorem společným pro danou teorii. Popisující období bez oscilací Vzorec má tvar: f = 1 / T, kde f je frekvence a T je perioda (je spolu s frekvencí hlavní parametr tohoto jevu).

Existují další charakteristiky oscilačních procesů, jako je amplituda, cyklické frekvence, ale jejich aplikace je způsobena již složitějšími podmínkami pro popis kmitů. Takové podmínky jsou:

- skutečnou povahu oscilačního procesu, tj. přesně to, jaké oscilace zvažujeme - mechanické, elektromagnetické, cyklické nebo jiné;

- Prostředí, ve kterém probíhají oscilační procesy - vzduch, voda nebo jinak. Tyto podmínky nejvíce ovlivňují všechny parametry procesu, včetně období kmitání. Například pro cyklický vzorec, kterým se určuje perioda oscilace, zahrnuje také exponent 2pi-nu-, který charakterizuje velikost kruhových oscilací.

Frekvence oscilací je charakterizována jednotkou, která nese jméno velkého fyziků - Heinricha Hertze a zkratka: Hz. Vycházíme-li ze vzorec, který uvažujeme, 1 Hz je hodnota rovnající se jedné úplné oscilaci, k níž došlo v jedné vteřině. Tato jednotka se vyznačuje obrovským počtem parametrů, které nás obklopují v každodenním životě. Například AC frekvence, kterou používáme doma, je 50 Hz. To znamená, že tok elektronů ve vodiči mění směr 50krát. Frekvence lze charakterizovat jako malé hodnoty (například kmity kyvadla) a hodnotami dosahujícími miliardy kmitů za sekundu. Takové jsou například frekvence, které charakterizují výpočetní operace v moderních počítačích. Hertz potom použije k odrážet hodnoty se stává nepříjemné, a přidá se k nim násobky: kilo (kHz, 1000), mega (MHz, 1000000), giga (GHz, 1000000000), a tak dále.

Hodnota, kterou nám perioda kmitů ukazuje, je nejběžnější metrická jednotka (časy, pokud mohu říci tak), tj. Číselný index počtu perfektních vibračních pohybů v určitém časovém úseku.