Harmonische oscillaties en de grafiek van het oscillerende proces
Om de vraag te beantwoorden, wat zijn de fluctuatiesworden harmonische genoemd, er moet rekening mee worden gehouden dat deze fysieke verschijnselen enkele van hun meest voorkomende aard zijn. Misschien is het moeilijk om een bol te specificeren waar harmonische oscillaties niet aanwezig zijn. De meest voorkomende gebieden van de fysische theorie, waarin oscillerende processen worden bestudeerd, zijn mechanica, elektrotechniek en elektronica, radiolocatie en hydro-akoestiek en andere.
Al deze gebieden zijn verenigd zonder uitzondering,dat de aard van oscillerende processen in de regel hetzelfde is, en daarom is er voor hun beschrijving een algemene klassieke theorie. Parametrische verschillen in de oscillerende processen zijn alleen te wijten aan het medium van hun stroming en externe factoren die de vibratiebeweging kunnen beïnvloeden. Het eenvoudigste voorbeeld van de trillingsbewegingen die we elke dag in het dagelijks leven tegenkomen, zijn bijvoorbeeld oscillaties van de slingerklok of elektrische stroom.
Oscillaties door de aard van hun koers zijnvrij en harmonisch. Vrije vibraties worden ook intrinsiek genoemd, dit benadrukt dat ze als hun bron externe verstoringen van de omgeving hebben, die het fysieke lichaam uit statisch evenwicht leiden. Een voorbeeld kan dienen als een gewicht dat is opgehangen aan een draad, en waaraan we de impuls geven om een bepaald oscillerend proces in te stellen.
Een meer significante plaats in de fysieke theorieis gewijd aan de studie van een dergelijk fenomeen als harmonische oscillaties. De studie van hun aard is precies wat de theoretische basis vormt waarop de studie van smallere aspecten van oscillerende processen is gebaseerd, namelijk hun stroom in verschillende omgevingen - mechanica, elektriciteit, chemische transformaties en reacties.
Om de harmonische oscillaties in de fysica te beschrijven, worden basisparameters zoals periode en frequentie gebruikt.
Uitgaande van het eerder door ons geformuleerdede bewering dat er een algemeen universeel model is voor de stroom van oscillerende processen, men kan logisch tot de conclusie komen dat er bepaalde universele grootheden zijn die deze oscillaties karakteriseren. Dientengevolge zijn de genoemde parameters - periode en frequentie - inherent aan alle soorten oscillaties, ongeacht de bron van hun generatie en het medium van hun stroom.
Frequentie is een kwantitatiefeen waarde die aangeeft hoe vaak gedurende een bepaalde periode het fysieke lichaam het proces van het veranderen van de statische toestand ervan heeft voltooid en ernaar is teruggekeerd. U kunt bijvoorbeeld tellen hoe vaak, hetzelfde gewicht een aarzeling maakte nadat we het hadden ingedrukt totdat het volledig was gestopt.
De periode in dit proces toont de tijdsperiode waarvoor dit gewicht zal afwijken van de oorspronkelijke positie en terugkeren naar de oorspronkelijke in één trilling.
Onderzoek naar harmonische oscillaties, zou moetenbegrijp dat de periode en frequentie objectief verbonden zijn door een algemene formule die uiteindelijk de grafiek van harmonische oscillaties bepaalt. Om objectiever te begrijpen wat het is, moet worden opgemerkt dat er andere parametrische indicatoren zijn - amplitude, fase, cyclische frequentie. Hun gebruik stelt ons in staat om trigonometrische functies te gebruiken om oscillerende processen te beschrijven. De meest gebruikelijke formule voor het plotten is de volgende: s = A sin (ωt + α). Deze formule, ook wel de vergelijking van harmonische oscillaties genoemd, stelt je in staat een grafiek te maken van het oscillerende proces, dat in zijn eenvoudigste vorm een eenvoudige sinusoïde is. In het bovenstaande voorbeeld laten de formules, de coëfficiënten ω en α, precies zien welke transformaties moeten worden uitgevoerd met de sinusgolf om een specifiek oscillerend proces weer te geven.
Bij complexere oscillerende verschijnselen is hun grafische beschrijving van nature gecompliceerd. Deze complicatie is te wijten aan de invloed van twee belangrijke factoren:
- de aard van het proces, dat wil zeggen, door welke specifieke trillingen worden onderzocht - mechanisch, elektromagnetisch, cyclisch of anderszins;
- de omgeving waarin oscillerende verschijnselen worden opgewekt en uitgevoerd - lucht, water of andere.
Deze factoren beïnvloeden alle parameters van een oscillerend proces aanzienlijk.
</ p>>
