نوسانات خیس شده

فرایندهای ارتعاشی یک فرد را در همه جا احاطه کرده است. این پدیده به دلیل این واقعیت است که، در درجه اول، در طبیعت محیط های زیادی وجود دارد (فیزیکی، شیمیایی، ارگانیک و غیره) که در آن نوسانات، از جمله نوسان های مضر، رخ می دهد. ثانیا، در واقعیت اطراف ما انواع مختلفی از سیستم های ارتعاشی وجود دارد که وجود آن به طور انحصاری با فرآیندهای نوسان همراه است. این فرآیند همه جا ما را احاطه کرده و جریان جریان را در سیم ها، پدیده های نور، انتشار امواج رادیویی و خیلی چیزهای دیگر را مشخص می کند. در نهایت، فرد یا به جای بدن انسان یک سیستم نوسان است که زندگی اش با انواع مختلف ارتعاش - ضربان قلب، روند تنفسی، گردش خون، حرکت اندام فراهم می شود.

بنابراین، آنها توسط علوم مختلف، از جمله بین رشته ای مطالعه می شوند. ساده ترین و اساسی در این مطالعه نوسانات آزاد است. آنها با خستگی انرژی پالس ارتعاشی مشخص میشوند، بنابراین آنها در نهایت متوقف میشوند، و از این رو این نوسانات با مفهوم نوسانهای خنثی تعیین میشود.

در سیستم های نوسانی، فرآیند از دست دادن انرژی به طور عینی رخ می دهد (در سیستم های مکانیکی - به علت اصطکاک، در سیستم های الکتریکی - به علت وجود مقاومت الکتریکی). به همین دلیل است که چنین نوسان هایی را نمی توان هارمونیک طبقه بندی کرد. با توجه به این بیانیه ابتدایی، ما می توانیم ریاضیات وقایع رخ می دهد، به عنوان مثال، در نوسانات مکانیکی damped: F = -rV = -r dx / dt. در این فرمول، r ضریب مقاومت است، یک مقدار ثابت است. از فرمول می توان نتیجه گرفت که مقدار سرعت (V) برای یک سیستم معین با ارزش مقاومت متناسب است. اما حضور نشانه "-" به این معنی است که بردار نیرو (F) و سرعت یک شخصیت چند جهته دارد.

با استفاده از معادله قانون دوم نیوتون و با توجه به تأثیر نیروهای مقاومت، معادله ای که مشخصه نوسانات خنثی روند حرکت است فرم زیر را می گیرد: در حضور نیروهای مقاومت به نظر می رسد: d ^ 2x / dt2 + 2β dt / dt + ω2 x = 0. در این فرمول B ضریب تضعیف است که نشان دهنده شدت این فاز فرایند نوسان است.

یک معادله کاملا مشابه می تواند برای یک مدار الکتریکی با توجه به مقدار محرک بدست آید و به سمت چپ معادله اضافه می شود و مقدار افت ولتاژ در UR مقاومت. فقط در این مورد معادله دیفرانسیل برای جابه جایی زمان (t) نوشته نشده است، اما برای شارژ خازن q (t)؛ ضریب اصطکاک r توسط مقاومت الکتریکی مدار R جایگزین می شود. 2 β = R / L، جایی که: K - مقاومت مدار، L - طول مدار.

اگر گرافهای مربوطه را براساس این فرمول ها ساختیم، می توانیم ببینیم که گراف نوسان های damped بسیار شبیه به نوسانات هارمونیک است، اما دامنه نوسان به تدریج به صورت غریزی کاهش می یابد.

با در نظر گرفتن این واقعیت که نوسانات می توانند توسط سیستم های مختلف نوسان رخ می دهند و در محیط های مختلف رخ می دهند، ضروری است که سیستم ما در هر مورد خاص مورد بررسی قرار گیرد. از این شرایط، نه تنها ویژگیهای جريان فرآيندهای نوسانگر، بلکه تأثير معكوس - ماهیت نوسانات، بستگی به سیستم و موقعیت طبقه بندی آن دارد. ما در این مورد، یکی را در نظر گرفتیم که خواص سیستم خود را در مطالعه فرایند نوسانگر باقی می ماند. به عنوان مثال، ما فرض می کنیم که در طول عملکرد، کشش بهار تغییر نمی کند، نیروی گرانش بر روی بار و در سیستم های الکتریکی، مقاومت در مقابل سرعت و یا شتاب مقدار نوسان باقی می ماند. چنین سیستم های نوسان خطی نامیده می شود.