Oscillationer och vågor

Sådana fenomen som oscillationer och vågor är relaterade tillen av de vanligaste i naturen, både levande och oorganisk. De vibrationella processerna är de där några av de utsatta tillstånden för ett visst system upprepas regelbundet. Sedan skolan alla känner till experimenten med en svängande pendel - det här är ett exempel på den enklaste oscillatoriska processen.

Mer komplex, men inte mindre änEtt fenomen som vågor kan betraktas som utbredd. Deras natur är mycket mångsidig, och vi kan observera det genom exempelet på åtgärden av många fenomen runt oss. Det mest synliga, om man kan säga det, är lätt, det sprids i olika miljöer - luft, vatten, vakuum, kemiska blandningar.

För att förstå hur oscillationer och vågor är relaterade till varandrahelt enkelt. Föreställ dig en slags oscillerande systemet, samma pendeln i en vibrerande tillstånd, och sedan flytta den, utan att stoppa svängning processen på en annan plats, och du får en våg fenomen. I ett ord kan en process kallas en våg, under vilken oscillationer rör sig från en plats till en annan.

Skillnaden i oscillationerna från vågor kan också spåras till exemplet av deras matematiska reflektion. Oscillationer och vågor, vars formler skiljer sig från varandra, uttrycks på detta sätt.

Vibrationer i den enklaste formen präglas avindikatorer på antalet oscillationer, deras frekvens och tiden för en oscillatorisk cykel. Formeln anslutning av dessa parametrar är som följer: f = 1 / T, där n - antalet svängningar och T - den tidsperiod under vilken svängning process sker. Om mer detaljerad beskrivning av de oscillerande fenomenen behövs, används ytterligare parametrar. Till exempel, om vi ser till fluktuationer i den cykliska typen, kommer det att vara nödvändigt komponent: fas (j) - värde, som anger hur mycket av fluktuation har skett från början av processen, vinkelfrekvensen (w), amplituden (A) som visar en maximal avvikelse system från det ursprungliga tillståndet. Formeln för denna harmoniska process tar då formen: f = A sin j, eller A = f / sin j.

Med tanke på att den viktigaste faktorn av skillnaden mellan honungvågen och svängnings akter förskjutningsvärde, i sin enklaste form, kan den våg fenomen reflekterar en formel såsom: S = A • sin ω s (t - x / v), där S - storleken hos den våg förskjutningen, v - förflyttningshastighet (våghastigheten), ω - vinkelfrekvens.

I vetenskaperna som handlar om studier av vibrationella vågprocesser är det vanligt att separat överväga mekaniska vågor och svängningar och elektromagnetiska. Detta beror på det faktum att elektromagnetiska utbreder i speciella miljöer, kännetecknat av det faktum att utbredningen av vibrationsenergi överförs fart, utan att överföra ämnet (system) som utför denna oscillation. Först av allt, som exemplifieras här kan vara de mest skilda områden: elektriska, elektromagnetiska, radiovågor, olika typer av strålning.

Som sagt var oscillationer och vågor i teorinbetraktas separat, men det betyder inte att de är isolerade i naturen och de tekniker som skapas av människan. Det mest livliga exemplet här kan vara tillämpningen av vibrationella vågprocesser i radar. Utstrålningsstationen skickar en vågformad oscillerande signal med en förutbestämd frekvens till ett objekt som rör sig vid en viss tidpunkt. Denna våg når objektet redan vid en annan tidpunkt, men reflekteras och kommer till mottagningsstationen (modulen) - i den tredje. Det vill säga mellan vågens premiss och dess mottagning bildas ett visst tidsintervall som karakteriserar objektets rörelse i rymden. Att veta vågens och avståndets tidsfördröjning kan du bestämma hastigheten på det rörliga objektet med stor noggrannhet, såväl som dess läge. Och ju mindre våglängden är, desto mer exakta platsdefinitioner.

I modern teknik, svängningar och vågoranvänds alltmer. All känd datorprocessor är inget annat än ett oscillerande system, där flera hundra miljoner transistorer görs för att utföra beräkningsoperationer enligt exemplet av oscillerande sådana i det binära systemet. Hastigheten hos sådana oscillerande system är extremt stor och mäts i gigahertz. Sådan data kan läsas av någon användare genom att öppna fönstret "My Computer - System Properties".