Оперативен вибрации - вибрации фаза

Осцилаторни процеси - важен елемент на модерната наука и технологија, така што тие секогаш се обрне внимание на студијата, како една од "вечните" проблеми. Задачата на секое знаење - љубопитност не само, и неговата употреба во секојдневниот живот. И за ова, постојат дневни и има нови технички системи и механизми. Тие се на потег, покажувајќи ја својата суштина, го прават некои работи, или да бидат фиксни, да го задржи потенцијални под одредени услови, да одат во состојба на движење. Што е движење? Без да навлегуваме во џунглата, ние се наједноставните толкување: промена на материјалната положба на телото во однос на било координатен систем, која вообичаено се смета за фиксна.

Меѓу големиот број на можни опции за движење на особен интерес е осцилирачки, која се карактеризира со тоа системот повторува промената на нејзиното потекло (или на физички количества) во редовни интервали - циклуси. Таквите вибрации се нарекува периодична или цикличен. Меѓу нив се посебна класа на хармоници осцилации, во кои се карактеристични знаци (брзина, положбата во просторот, итн) се разликуваат sinusoidally во времето, на пример, има синусоидална форма. Неверојатна сопственост на хармоници осцилации е дека комбинацијата други опции, вклучувајќи и не-хармонично. А многу важен концепт во физиката е "фаза осцилации", што значи дека позицијата на осцилирачки фиксација тело во одредено време. Фаза се мери во аголна единици - радијани прилично произволно, исто како што на пригоден начин за да се објасни периодични процеси. Со други зборови, тоа ја одредува вредноста фаза на моменталната состојба на осцилирачки систем. Во спротивно, тоа не може да се - бидејќи флуктуации фаза е аргументот на функцијата, која ја опишува овие дилеми. Вистинската вредност на фазата за движењето на vibrational карактер може да укаже на ширина, брзина, и други физички параметри кои се разликуваат sinusoidally, но заедничко за нив е време зависност.

Докажување дека оваа фаза на осцилација не е тешко - тоа ќе бара едноставен механички систем - навој, r долго, и виси на него "материјална точка" - Боб. Ние го поправат нишка во центарот на правоаголен координатен систем и ги принудуваат нашите "нишалото" кул. Дозволете ни да се претпостави дека тој е подготвен да го направи тоа со аголна брзина w. Потоа, за време t агол на ротација оптоварување време е φ = теж. Покрај тоа, овој израз треба да се смета на иницијалната фаза на осцилација како агол φ0 - позиција на системот, пред започнувањето на движење. Така, вкупната аголот на ротација, фаза се пресметува од односот φ = wt + φ0. Потоа изразот за функцијата на хармоници и проекција координираат оптоварување на X-оската, ние може да напише:

x = A * cos (wt + φ0), каде што A - амплитудата на осцилација, во овој случај еднаков на r - радиусот на влакно.

Слично на тоа, на истиот проекција на Y-оската е напишан како што следува:

y = A * sin (wt + φ0).

Треба да се сфати дека фазата на осцилација значи во овој случај не се мери ротацијата "агол", и аголна степен на времето, кое го изразува пат во агол единици. Во ова време на оптоварување е ротирана од одреден агол, што може да биде уникатно утврдени од фактот дека аголна брзина за цикличните флуктуации w = 2 * π / Т, каде што Т - рок на осцилација. Како резултат на тоа, ако еден период одговара на ротација преку 2π радијани, дел од време на време може да биде пропорционално изразена како дел од агол на целосна ротација на 2π.

Флуктуации не постојат сами по себе - на звук, светлина, вибрации е секогаш суперпозиција, суперпозиција на голем број на осцилации од различни извори. Се разбира, како резултат на суперпозиција на две или повеќе вибрации влијаат на нивните параметри, вклучувајќи и фаза осцилации. Формула вкупно осцилација обично nonharmonic, со што може да има многу сложена форма, но тоа само станува уште поинтересен. Како што беше дискутирано погоре, секоја не-хармониците осцилација може да се претстави како голем број на хармониците на истите амплитуда, фреквенција и фаза. Во математиката, оваа операција се нарекува "проширување на во ред", а е широко се користат во пресметките, на пример, силата на структури и капацитети. Основа за овие пресметки е проучување на хармоници осцилации со сите параметри, вклучувајќи фаза.