சுழற்சி அதிர்வெண்ணைக் கணக்கிடுவதற்கான சூத்திரம். இயற்பியலில் அடிப்படை சூத்திரங்கள் - அதிர்வுகள் மற்றும் அலைகள்

வீடு / உறைகிறது

அலைவுகள் என்பது சமநிலைப் புள்ளியைச் சுற்றியுள்ள அமைப்பின் நிலைகளை மாற்றும் ஒரு செயல்முறையாகும், இது காலப்போக்கில் மாறுபட்ட அளவுகளில் மீண்டும் மீண்டும் நிகழ்கிறது.

ஹார்மோனிக் அலைவு - சைனூசாய்டல் அல்லது கொசைன் சட்டத்தின்படி காலப்போக்கில் இயற்பியல் (அல்லது வேறு ஏதேனும்) அளவு மாறும் அலைவுகள். ஹார்மோனிக் அலைவுகளின் இயக்கவியல் சமன்பாடு வடிவம் கொண்டது

இதில் x என்பது t நேரத்தில் சமநிலை நிலையில் இருந்து ஊசலாடும் புள்ளியின் இடப்பெயர்ச்சி (விலகல்) ஆகும்; A என்பது அலைவுகளின் வீச்சு, இது சமநிலை நிலையில் இருந்து ஊசலாடும் புள்ளியின் அதிகபட்ச விலகலை தீர்மானிக்கும் மதிப்பு; ω - சுழற்சி அதிர்வெண், 2π வினாடிகளுக்குள் நிகழும் முழுமையான அலைவுகளின் எண்ணிக்கையைக் குறிக்கும் மதிப்பு - அலைவுகளின் முழு கட்டம், 0 - அலைவுகளின் ஆரம்ப கட்டம்.

அலைவு அல்லது அலை இயக்கத்தின் போது சராசரி மதிப்பிலிருந்து ஒரு மாறியின் இடப்பெயர்ச்சி அல்லது மாற்றத்தின் அதிகபட்ச மதிப்பு வீச்சு ஆகும்.

அலைவுகளின் வீச்சு மற்றும் ஆரம்ப கட்டம் இயக்கத்தின் ஆரம்ப நிலைகளால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது, அதாவது. t=0 கணத்தில் பொருள் புள்ளியின் நிலை மற்றும் வேகம்.

வேறுபட்ட வடிவத்தில் பொதுவான ஹார்மோனிக் அலைவு

ஒலி அலைகள் மற்றும் ஒலி சமிக்ஞைகளின் வீச்சு பொதுவாக அலையில் உள்ள காற்றழுத்தத்தின் வீச்சைக் குறிக்கிறது, ஆனால் சில சமயங்களில் சமநிலையுடன் (காற்று அல்லது பேச்சாளரின் உதரவிதானம்) தொடர்புடைய இடப்பெயர்ச்சியின் வீச்சு என விவரிக்கப்படுகிறது.

அதிர்வெண் என்பது ஒரு இயற்பியல் அளவு, ஒரு குறிப்பிட்ட கால செயல்முறையின் சிறப்பியல்பு, இது ஒரு யூனிட் நேரத்திற்கு முடிக்கப்பட்ட செயல்முறையின் முழுமையான சுழற்சிகளின் எண்ணிக்கைக்கு சமம். ஒலி அலைகளில் அதிர்வு அதிர்வெண் மூலத்தின் அதிர்வு அதிர்வெண் மூலம் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. அலைவுகள் உயர் அதிர்வெண்குறைந்த அதிர்வெண்களை விட வேகமாக மங்கிவிடும்.

அலைவு அதிர்வெண்ணின் பரஸ்பரம் காலம் T எனப்படும்.

அலைவு காலம் என்பது ஒரு முழுமையான அலைவு சுழற்சியின் காலம்.

ஒருங்கிணைப்பு அமைப்பில், புள்ளி 0 இலிருந்து நாம் ஒரு திசையன் A̅ ஐ வரைகிறோம், OX அச்சில் அதன் கணிப்பு Аcosϕ க்கு சமம். திசையன் A̅ ஒரு கோணத் திசைவேகத்துடன் ω˳ எதிரெதிர் திசையில் ஒரே சீராகச் சுழன்றால், ϕ=ω˳t +ϕ˳, ϕ˳ என்பது ϕ இன் ஆரம்ப மதிப்பு (அலைவு கட்டம்), பின்னர் அலைவுகளின் வீச்சு சீரான மாடுலஸ் ஆகும். சுழலும் திசையன் A̅, அலைவு கட்டம் (ϕ ) என்பது திசையன் A̅ மற்றும் OX அச்சுக்கு இடையே உள்ள கோணம், ஆரம்ப கட்டம் (ϕ˳) என்பது இந்த கோணத்தின் ஆரம்ப மதிப்பு, அலைவுகளின் கோண அதிர்வெண் (ω) என்பது கோண வேகம் திசையன் A̅ இன் சுழற்சி..

2. அலை செயல்முறைகளின் பண்புகள்: அலை முன், கற்றை, அலை வேகம், அலை நீளம். நீளமான மற்றும் குறுக்கு அலைகள்; உதாரணங்கள்.

மேற்பரப்பு பிரித்தல் இந்த நேரத்தில்நேரம், ஏற்கனவே மூடப்பட்டிருக்கும் மற்றும் இன்னும் அலைவுகளால் மூடப்படாத ஊடகம் அலை முன் என்று அழைக்கப்படுகிறது. அத்தகைய மேற்பரப்பின் அனைத்து புள்ளிகளிலும், அலை முன் இலைகளுக்குப் பிறகு, அலைவுகள் நிறுவப்படுகின்றன, அவை கட்டத்தில் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும்.


பீம் அலை முன் செங்குத்தாக உள்ளது. ஒலிக் கதிர்கள், ஒளிக்கதிர்கள் போன்றவை, ஒரே மாதிரியான ஊடகத்தில் நேர்கோட்டில் இருக்கும். அவை 2 ஊடகங்களுக்கிடையேயான இடைமுகத்தில் பிரதிபலிக்கின்றன மற்றும் ஒளிவிலகல் செய்யப்படுகின்றன.

அலைநீளம் என்பது இரண்டு புள்ளிகளுக்கு இடையே உள்ள தூரம், அதே கட்டங்களில் ஊசலாடுகிறது, பொதுவாக அலைநீளம் கிரேக்க எழுத்தால் குறிக்கப்படுகிறது. தூக்கி எறியப்பட்ட கல்லால் நீரில் உருவாக்கப்பட்ட அலைகளுடன் ஒப்பிடுகையில், அலைநீளம் என்பது இரண்டு அருகிலுள்ள அலை முகடுகளுக்கு இடையிலான தூரம். அதிர்வுகளின் முக்கிய பண்புகளில் ஒன்று. தூர அலகுகளில் அளவிடப்படுகிறது (மீட்டர்கள், சென்டிமீட்டர்கள், முதலியன)

  • நீளமானஅலைகள் (சுருக்க அலைகள், பி-அலைகள்) - நடுத்தர துகள்கள் அதிர்வுறும் இணையான(உடன்) அலை பரவலின் திசை (உதாரணமாக, ஒலி பரப்புதல் விஷயத்தில்);
  • குறுக்குஅலைகள் (வெட்டு அலைகள், S- அலைகள்) - நடுத்தர துகள்கள் அதிர்வுறும் செங்குத்தாகஅலை பரவலின் திசை (மின்காந்த அலைகள், பிரிப்பு பரப்புகளில் அலைகள்);

அலைவுகளின் கோண அதிர்வெண் (ω) என்பது திசையன் A̅(V) சுழற்சியின் கோணத் திசைவேகமாகும், அலைவுப் புள்ளியின் இடப்பெயர்ச்சி x என்பது திசையன் A ஐ OX அச்சில் செலுத்துவதாகும்.

V=dx/dt=-Aω˳sin(ω˳t+ϕ˳)=-Vmsin(ω˳t+ϕ˳), இதில் Vm=Аω˳ என்பது அதிகபட்ச வேகம் (வேக வீச்சு)

3. இலவச மற்றும் கட்டாய அதிர்வுகள். அமைப்பின் அலைவுகளின் இயற்கையான அதிர்வெண். அதிர்வு நிகழ்வு. எடுத்துக்காட்டுகள் .

இலவச (இயற்கை) அதிர்வுகள் ஆரம்பத்தில் வெப்பத்தால் பெறப்பட்ட ஆற்றலின் காரணமாக வெளிப்புற தாக்கங்கள் இல்லாமல் நிகழும் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. அத்தகைய இயந்திர அலைவுகளின் சிறப்பியல்பு மாதிரிகள் ஒரு வசந்தத்தின் (ஸ்பிரிங் ஊசல்) ஒரு பொருள் புள்ளி மற்றும் ஒரு விரிவாக்க முடியாத நூல் (கணித ஊசல்) மீது ஒரு பொருள் புள்ளி ஆகும்.

இந்த எடுத்துக்காட்டுகளில், ஊசலாட்டங்கள் ஆரம்ப ஆற்றல் காரணமாக (ஆரம்ப வேகம் இல்லாமல் சமநிலை மற்றும் இயக்கத்தின் நிலையிலிருந்து ஒரு பொருள் புள்ளியின் விலகல்) அல்லது இயக்கவியல் (ஆரம்ப சமநிலை நிலையில் உடல் வேகம் செலுத்தப்படுகிறது) அல்லது இரண்டின் காரணமாகவும் எழுகிறது. ஆற்றல் (சமநிலை நிலையில் இருந்து விலகிய உடலுக்கு வேகத்தின் நோய்த்தடுப்பு).

ஒரு வசந்த ஊசல் கருதுங்கள். சமநிலை நிலையில், மீள் விசை F1

புவியீர்ப்பு விசையை சமநிலைப்படுத்துகிறது mg. நீங்கள் வசந்தத்தை x தூரத்திற்கு இழுத்தால், பொருள் புள்ளியில் ஒரு பெரிய மீள் சக்தி செயல்படும். ஹூக்கின் விதியின்படி மீள் விசையின் (F) மதிப்பில் ஏற்படும் மாற்றம், நீரூற்றின் நீளம் அல்லது புள்ளியின் இடப்பெயர்ச்சி x க்கு விகிதாசாரமாகும்: F= - rx

மற்றொரு உதாரணம். சமநிலை நிலையிலிருந்து விலகலின் கணித ஊசல் ஒரு சிறிய கோணம் α ஆகும், இது ஒரு பொருள் புள்ளியின் பாதை OX அச்சுடன் இணைந்த ஒரு நேர் கோடாகக் கருதப்படுகிறது. இந்த வழக்கில், தோராயமான சமத்துவம் திருப்தி அடைகிறது: α ≈sin α≈ tanα ≈x/L

தணியாத அலைவுகள். எதிர்ப்பு சக்தி புறக்கணிக்கப்படும் ஒரு மாதிரியைக் கருத்தில் கொள்வோம்.
அலைவுகளின் வீச்சு மற்றும் ஆரம்ப கட்டம் இயக்கத்தின் ஆரம்ப நிலைகளால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது, அதாவது. பொருள் புள்ளி கணத்தின் நிலை மற்றும் வேகம் t=0.
பல்வேறு வகையான அதிர்வுகளில், ஹார்மோனிக் அதிர்வு என்பது எளிமையான வடிவம்.

இவ்வாறு, எதிர்ப்பு சக்திகள் கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளப்படாவிட்டால், ஒரு ஸ்பிரிங் அல்லது நூலில் இடைநிறுத்தப்பட்ட ஒரு பொருள் புள்ளி ஹார்மோனிக் அலைவுகளை செய்கிறது.

அலைவு காலத்தை சூத்திரத்தில் காணலாம்: T=1/v=2П/ω0

ஈரப்படுத்தப்பட்ட அலைவுகள். ஒரு உண்மையான வழக்கில், எதிர்ப்பு (உராய்வு) சக்திகள் ஊசலாடும் உடலில் செயல்படுகின்றன, இயக்கத்தின் தன்மை மாறுகிறது, மேலும் அலைவு ஈரமாகிறது.

ஒரு பரிமாண இயக்கம் தொடர்பாக, கடைசி சூத்திரத்திற்கு பின்வரும் படிவத்தை வழங்குகிறோம்: Fc = - r * dx/dt

ஊசலாட்ட வீச்சு குறையும் விகிதம் தணிப்பு குணகத்தால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது: நடுத்தரத்தின் பிரேக்கிங் விளைவு வலிமையானது, அதிக ß மற்றும் வீச்சு வேகமாக குறைகிறது. இருப்பினும், நடைமுறையில், தணிப்பின் அளவு பெரும்பாலும் மடக்கைத் தணிப்புக் குறைப்பால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது, இதன் மூலம் இரண்டு தொடர்ச்சியான வீச்சுகளின் விகிதத்தின் இயற்கை மடக்கைக்கு சமமான மதிப்பு அலைவு காலத்திற்கு சமமான நேர இடைவெளியால் பிரிக்கப்படுகிறது குணகம் மற்றும் மடக்கைத் தணிப்பு குறைவு ஆகியவை மிகவும் எளிமையான உறவால் தொடர்புடையவை: λ=ßT

வலுவான தணிப்புடன், ஊசலாட்டத்தின் காலம் ஒரு கற்பனை அளவு என்பது சூத்திரத்திலிருந்து தெளிவாகிறது. இந்த வழக்கில் இயக்கம் இனி கால இடைவெளியில் இருக்காது மற்றும் அது aperiodic என்று அழைக்கப்படுகிறது.

கட்டாய அதிர்வுகள். கட்டாய ஊசலாட்டங்கள் ஒரு குறிப்பிட்ட கால விதியின் படி மாறும் வெளிப்புற சக்தியின் பங்கேற்புடன் ஒரு அமைப்பில் ஏற்படும் அலைவுகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன.

பொருள் புள்ளி, மீள் விசை மற்றும் உராய்வு விசைக்கு கூடுதலாக, வெளிப்புற உந்து விசை F=F0 cos ωt மூலம் செயல்படுகிறது என்று வைத்துக்கொள்வோம்.

கட்டாய ஊசலாட்டத்தின் வீச்சு உந்து சக்தியின் வீச்சுக்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாகும் மற்றும் நடுத்தரத்தின் தணிப்பு குணகம் மற்றும் இயற்கை மற்றும் கட்டாய அலைவுகளின் வட்ட அதிர்வெண்களில் ஒரு சிக்கலான சார்பு உள்ளது. கணினிக்கு ω0 மற்றும் ß கொடுக்கப்பட்டால், கட்டாய அலைவுகளின் வீச்சு உந்து சக்தியின் சில குறிப்பிட்ட அதிர்வெண்ணில் அதிகபட்ச மதிப்பைக் கொண்டுள்ளது. எதிரொலிக்கும் இந்த நிகழ்வே— கொடுக்கப்பட்ட ω0 மற்றும் ßக்கான கட்டாய அலைவுகளின் அதிகபட்ச அலைவீச்சின் சாதனை—என்று அழைக்கப்படுகிறது. அதிர்வு.

ωres=√ωₒ- 2ß இல் உள்ள குறைந்தபட்ச வகுப்பின் நிலையிலிருந்து எதிரொலிக்கும் வட்ட அதிர்வெண்ணைக் காணலாம்

இயந்திர அதிர்வு நன்மை பயக்கும் மற்றும் தீங்கு விளைவிக்கும். தீங்கு விளைவிக்கும் விளைவுகள் முக்கியமாக அது ஏற்படுத்தக்கூடிய அழிவின் காரணமாகும். எனவே, தொழில்நுட்பத்தில், வெவ்வேறு அதிர்வுகளை கணக்கில் எடுத்துக்கொண்டு, அதிர்வு நிலைமைகளின் சாத்தியமான நிகழ்வை வழங்குவது அவசியம். இல்லையெனில்அழிவு மற்றும் பேரழிவுகள் இருக்கலாம். உடல்கள் பொதுவாக பல இயற்கை அதிர்வு அதிர்வெண்களையும், அதன்படி, பல அதிர்வு அதிர்வெண்களையும் கொண்டிருக்கும்.

வெளிப்புற இயந்திர அதிர்வுகளின் செயல்பாட்டின் கீழ் அதிர்வு நிகழ்வுகள் உள் உறுப்புகளில் ஏற்படுகின்றன. மனித உடலில் இன்ஃப்ராசோனிக் அதிர்வுகள் மற்றும் அதிர்வுகளின் எதிர்மறையான தாக்கத்திற்கான காரணங்களில் இதுவும் ஒன்றாகும்.

6.மருத்துவத்தில் ஒலி ஆராய்ச்சி முறைகள்: பெர்குஷன், ஆஸ்கல்டேஷன். ஃபோனோகார்டியோகிராபி.

ஒலி ஒரு நபரின் உள் உறுப்புகளின் நிலையைப் பற்றிய தகவல்களின் ஆதாரமாக இருக்கலாம், எனவே நோயாளியின் நிலையை ஆய்வு செய்வதற்கான முறைகளான ஆஸ்கல்டேஷன், பெர்குஷன் மற்றும் ஃபோனோகார்டியோகிராபி ஆகியவை மருத்துவத்தில் நன்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

ஆஸ்கல்டேஷன்

ஆஸ்கல்டேஷன் செய்ய, ஒரு ஸ்டெதாஸ்கோப் அல்லது ஃபோன்டோஸ்கோப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஒரு ஃபோனெண்டோஸ்கோப் என்பது ஒரு வெற்று காப்ஸ்யூலைக் கொண்டுள்ளது, இது நோயாளியின் உடலில் ஒலி கடத்தும் சவ்வு பயன்படுத்தப்படுகிறது, அதில் இருந்து ரப்பர் குழாய்கள் மருத்துவரின் காதுக்கு செல்கின்றன. காப்ஸ்யூலில் காற்று நெடுவரிசையின் அதிர்வு ஏற்படுகிறது, இதன் விளைவாக ஒலி மற்றும் மேம்பட்ட ஆஸ்கல்டேஷன் ஏற்படுகிறது. நுரையீரலை ஆஸ்கல்ட் செய்யும் போது, ​​சுவாச ஒலிகள் மற்றும் நோய்களின் பல்வேறு மூச்சுத்திணறல் பண்புகள் கேட்கப்படுகின்றன. நீங்கள் இதயம், குடல் மற்றும் வயிறு ஆகியவற்றைக் கேட்கலாம்.

தாள வாத்தியம்

இந்த முறையில், உடலின் தனித்தனி பாகங்களின் ஒலியை தட்டுவதன் மூலம் கேட்கப்படுகிறது. ஒரு உடலின் உள்ளே காற்று நிரப்பப்பட்ட ஒரு மூடிய குழியை கற்பனை செய்வோம். நீங்கள் இந்த உடலில் ஒலி அதிர்வுகளைத் தூண்டினால், ஒரு குறிப்பிட்ட அதிர்வெண் ஒலியில், குழியில் உள்ள காற்று எதிரொலிக்கத் தொடங்கும், குழியின் அளவு மற்றும் நிலைக்கு ஒத்த தொனியை வெளியிடுகிறது மற்றும் பெருக்குகிறது. மனித உடலை வாயு நிரப்பப்பட்ட (நுரையீரல்), திரவ (உள் உறுப்புகள்) மற்றும் திடமான (எலும்புகள்) தொகுதிகளின் தொகுப்பாகக் குறிப்பிடலாம். உடலின் மேற்பரப்பைத் தாக்கும் போது, ​​அதிர்வுகள் ஏற்படுகின்றன, அதிர்வெண்கள் பரந்த அளவிலானவை. இந்த வரம்பிலிருந்து, சில அதிர்வுகள் மிக விரைவாக மறைந்துவிடும், மற்றவை, வெற்றிடங்களின் இயற்கையான அதிர்வுகளுடன் இணைந்து, தீவிரமடையும் மற்றும் அதிர்வு காரணமாக, கேட்கக்கூடியதாக இருக்கும்.

ஃபோனோ கார்டியோகிராபி

இதய நோய்களைக் கண்டறியப் பயன்படுகிறது. இந்த முறை இதய ஒலிகள் மற்றும் முணுமுணுப்புகளை வரைபடமாகப் பதிவுசெய்தல் மற்றும் அவற்றின் கண்டறியும் விளக்கத்தைக் கொண்டுள்ளது. ஃபோனோ கார்டியோகிராஃப் ஒரு ஒலிவாங்கி, ஒரு பெருக்கி மற்றும் ஒரு அமைப்பு ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது அதிர்வெண் வடிகட்டிகள்மற்றும் பதிவு சாதனம்.

9. மருத்துவ நோயறிதலில் அல்ட்ராசவுண்ட் ஆராய்ச்சி முறைகள் (அல்ட்ராசவுண்ட்).

1) நோயறிதல் மற்றும் ஆராய்ச்சி முறைகள்

முக்கியமாக துடிப்புள்ள கதிர்வீச்சைப் பயன்படுத்தி இருப்பிட முறைகள் இதில் அடங்கும். இது echoencephalography - மூளையின் கட்டிகள் மற்றும் எடிமாவைக் கண்டறிதல். அல்ட்ராசவுண்ட் கார்டியோகிராபி - இயக்கவியலில் இதய அளவை அளவிடுதல்; கண் மருத்துவத்தில் - கண் ஊடகத்தின் அளவை தீர்மானிக்க மீயொலி இடம்.

2) செல்வாக்கின் முறைகள்

அல்ட்ராசவுண்ட் பிசியோதெரபி - திசுக்களில் இயந்திர மற்றும் வெப்ப விளைவுகள்.

11. அதிர்ச்சி அலை. மருத்துவத்தில் அதிர்ச்சி அலைகளின் உற்பத்தி மற்றும் பயன்பாடு.
அதிர்ச்சி அலை - வாயுவுடன் தொடர்புடைய ஒரு தொடர்ச்சியற்ற மேற்பரப்பு மற்றும் கடக்கும் போது அழுத்தம், அடர்த்தி, வெப்பநிலை மற்றும் வேகம் ஒரு தாவலை அனுபவிக்கிறது.
பெரிய இடையூறுகளின் கீழ் (வெடிப்பு, உடல்களின் சூப்பர்சோனிக் இயக்கம், சக்திவாய்ந்த மின்சார வெளியேற்றம் போன்றவை), ஊடகத்தின் ஊசலாடும் துகள்களின் வேகம் ஒலியின் வேகத்துடன் ஒப்பிடலாம். , ஒரு அதிர்ச்சி அலை ஏற்படுகிறது.

அதிர்ச்சி அலை குறிப்பிடத்தக்க ஆற்றலைக் கொண்டிருக்கும்எனவே, அணு வெடிப்பின் போது, ​​வெடிப்பு ஆற்றலில் சுமார் 50% சுற்றுச்சூழலில் ஒரு அதிர்ச்சி அலையை உருவாக்குவதற்கு செலவிடப்படுகிறது. எனவே, ஒரு அதிர்ச்சி அலை, உயிரியல் மற்றும் தொழில்நுட்ப பொருட்களை அடைந்து, மரணம், காயம் மற்றும் அழிவை ஏற்படுத்தும்.

அதிர்ச்சி அலைகள் மருத்துவ தொழில்நுட்பத்தில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, உயர் அழுத்த வீச்சுகள் மற்றும் ஒரு சிறிய நீட்டிப்பு கூறுகளுடன் கூடிய மிகக் குறுகிய, சக்திவாய்ந்த அழுத்தத் துடிப்பைக் குறிக்கிறது. அவை நோயாளியின் உடலுக்கு வெளியே உருவாக்கப்பட்டு, உடலுக்குள் ஆழமாகப் பரவி, உபகரண மாதிரியின் நிபுணத்துவத்தால் வழங்கப்படும் சிகிச்சை விளைவை உருவாக்குகின்றன: சிறுநீர் கற்களை நசுக்குதல், வலி ​​பகுதிகளுக்கு சிகிச்சையளித்தல் மற்றும் தசைக்கூட்டு அமைப்பில் ஏற்படும் காயங்களின் விளைவுகள், மாரடைப்புக்குப் பிறகு இதய தசையை மீட்டெடுப்பதைத் தூண்டுதல், செல்லுலைட் அமைப்புகளை மென்மையாக்குதல் போன்றவை.

நம்மைச் சுற்றியுள்ள உலகில், பல நிகழ்வுகள் மற்றும் செயல்முறைகள் உள்ளன, அவை பெரிய அளவில் கண்ணுக்கு தெரியாதவை, அவை இல்லாததால் அல்ல, ஆனால் அவற்றை நாம் கவனிக்காததால். அவை எப்பொழுதும் இருக்கும், அதே புரிந்துகொள்ள முடியாத மற்றும் கட்டாயமான விஷயங்களின் சாராம்சம், இது இல்லாமல் நம் வாழ்க்கையை கற்பனை செய்வது கடினம். எடுத்துக்காட்டாக, ஊசலாட்டம் என்றால் என்ன என்பது அனைவருக்கும் தெரியும்: அதன் பொதுவான வடிவத்தில், இது சமநிலை நிலையில் இருந்து விலகல் ஆகும். சரி, சரி, ஓஸ்டான்கினோ கோபுரத்தின் உச்சி 5 மீ தொலைவில் உள்ளது, ஆனால் அடுத்தது என்ன? அப்படியே உறைந்து விடுமா? அப்படி எதுவும் இல்லை, அது மீண்டும் திரும்பத் தொடங்கும், சமநிலை நிலையைக் கடந்தும், மற்ற திசையில் விலகும், மற்றும் அது இருக்கும் வரை எப்போதும். சொல்லுங்கள், இவ்வளவு பெரிய கட்டமைப்பின் இந்த தீவிர அதிர்வுகளை எத்தனை பேர் உண்மையில் பார்த்தார்கள்? அனைவருக்கும் தெரியும், அது ஏற்ற இறக்கங்கள், இங்கே மற்றும் அங்கு, இங்கே மற்றும் அங்கு, இரவும் பகலும், குளிர்காலம் மற்றும் கோடை, ஆனால் எப்படியோ ... அது கவனிக்கப்படவில்லை. ஊசலாட்ட செயல்முறைக்கான காரணங்கள் மற்றொரு கேள்வி, ஆனால் அதன் இருப்பு அனைத்து விஷயங்களிலும் பிரிக்க முடியாத அம்சமாகும்.

சுற்றியுள்ள அனைத்தும் ஊசலாடுகின்றன: கட்டிடங்கள், கட்டமைப்புகள், கடிகார ஊசல்கள், மரங்களின் இலைகள், வயலின் சரங்கள், கடலின் மேற்பரப்பு, ஒரு டியூனிங் ஃபோர்க்கின் கால்கள் ... ஊசலாட்டங்களில், குழப்பமானவை உள்ளன, அவை கடுமையான மறுபரிசீலனை இல்லாதவை, மற்றும் சுழற்சியானவை, இதில் ஊசலாடும் உடல் டி காலப்பகுதியை கடந்து செல்கிறது முழு தொகுப்புஅதன் மாற்றங்கள், பின்னர் இந்த சுழற்சி துல்லியமாக மீண்டும் மீண்டும், பொதுவாக, முடிவில்லா நீண்ட காலத்திற்கு. பொதுவாக இந்த மாற்றங்கள், ஊசல் அல்லது அதே கோபுரத்தின் ஊசலாட்டங்களின் எடுத்துக்காட்டில் காணக்கூடிய இடஞ்சார்ந்த ஆயங்களின் தொடர் தேடலைக் குறிக்கிறது.

ஒரு யூனிட் நேரத்திற்கு அலைவுகளின் எண்ணிக்கை F = 1/T எனப்படும். அதிர்வெண் அலகு - Hz = 1/sec. சுழற்சி அதிர்வெண் என்பது எந்த வகையின் அதே பெயரின் அலைவுகளின் அளவுருவாகும் என்பது தெளிவாகிறது. இருப்பினும், நடைமுறையில், இந்த கருத்தை சில சேர்த்தல்களுடன், முதன்மையாக சுழற்சி இயற்கையின் அதிர்வுகளைக் குறிப்பிடுவது வழக்கம். பெரும்பாலான இயந்திரங்கள், பொறிமுறைகள் மற்றும் சாதனங்களின் அடிப்படையாக இது தொழில்நுட்பத்தில் நடக்கிறது. அத்தகைய அலைவுகளுக்கு, ஒரு சுழற்சி ஒரு புரட்சி, பின்னர் அது இயக்கத்தின் கோண அளவுருக்கள் பயன்படுத்த மிகவும் வசதியாக உள்ளது. இதன் அடிப்படையில், சுழற்சி இயக்கம் கோண அலகுகளில் அளவிடப்படுகிறது, அதாவது. ஒரு புரட்சி 2π ரேடியன்களுக்கு சமம், மற்றும் சுழற்சி அதிர்வெண் ῳ = 2π / T. இந்த வெளிப்பாட்டிலிருந்து அதிர்வெண் F உடனான இணைப்பு எளிதில் தெரியும்: ῳ = 2πF. சுழற்சி அதிர்வெண் என்பது 2π வினாடிகளில் அலைவுகளின் எண்ணிக்கை (முழு புரட்சிகள்) என்று சொல்ல இது அனுமதிக்கிறது.

இது நெற்றியில் இல்லை என்று தோன்றுகிறது, அதனால் ... மிகவும் இல்லை. 2π மற்றும் 2πF காரணிகள் எலக்ட்ரானிக்ஸ், கணிதம் மற்றும் தத்துவார்த்த இயற்பியலின் பல சமன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அங்கு அலைவு செயல்முறைகள் சுழற்சி அதிர்வெண் என்ற கருத்தைப் பயன்படுத்தி ஆய்வு செய்யப்படுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, அதிர்வு அதிர்வெண்ணுக்கான சூத்திரம் இரண்டு காரணிகளால் குறைக்கப்படுகிறது. "rev/sec" என்ற அலகு கணக்கீடுகளில் பயன்படுத்தப்பட்டால், கோண, சுழற்சி, அதிர்வெண் ῳ எண்முறை F இன் மதிப்புடன் ஒத்துப்போகிறது.

அதிர்வுகள், பொருளின் இருப்பின் சாராம்சம் மற்றும் வடிவமாகவும், அதன் பொருள் உருவகமாகவும் - நமது இருப்பின் பொருள்கள் மனித வாழ்க்கையில் மிகவும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்தவை. அலைவுகளின் விதிகள் பற்றிய அறிவு நவீன மின்னணுவியல், மின் பொறியியல் மற்றும் பல நவீன இயந்திரங்களை உருவாக்குவதை சாத்தியமாக்கியுள்ளது. துரதிர்ஷ்டவசமாக, ஏற்ற இறக்கங்கள் எப்போதும் நேர்மறையான விளைவைக் கொண்டுவருவதில்லை; கணக்கிடப்படாத அதிர்வுகள், பல விபத்துக்களுக்கான காரணம், காரணப் பொருட்கள் மற்றும் பாலங்கள், அணைகள் மற்றும் இயந்திர பாகங்களின் அதிர்வு அதிர்வுகளின் சுழற்சி அதிர்வெண் ஆகியவை அவற்றின் முன்கூட்டிய தோல்விக்கு வழிவகுக்கிறது. ஊசலாட்ட செயல்முறைகள் பற்றிய ஆய்வு, இயற்கை மற்றும் தொழில்நுட்ப பொருள்களின் அழிவு அல்லது செயலிழப்பைத் தடுப்பதற்காக அவற்றின் நடத்தையை கணிக்கும் திறன் பல பொறியியல் பயன்பாடுகளின் முக்கிய பணியாகும், மேலும் தொழில்துறை வசதிகள் மற்றும் அதிர்வு எதிர்ப்பிற்கான வழிமுறைகளை ஆய்வு செய்வது கட்டாயமாகும். செயல்பாட்டு பராமரிப்பு உறுப்பு.

இந்த பகுதியை நீங்கள் படிக்கும் போது, ​​தயவுசெய்து நினைவில் கொள்ளுங்கள் ஏற்ற இறக்கங்கள்வெவ்வேறு உடல் இயல்புகள் பொதுவான கணித நிலைகளில் இருந்து விவரிக்கப்படுகின்றன. ஹார்மோனிக் அலைவு, கட்டம், கட்ட வேறுபாடு, அலைவீச்சு, அதிர்வெண், அலைவு காலம் போன்ற கருத்துகளை இங்கே தெளிவாகப் புரிந்துகொள்வது அவசியம்.

எந்தவொரு உண்மையான ஊசலாட்ட அமைப்பிலும் நடுத்தரத்தின் எதிர்ப்பு உள்ளது என்பதை நினைவில் கொள்ள வேண்டும், அதாவது. அலைவுகள் தணிக்கப்படும். ஊசலாட்டங்களின் தணிப்பை வகைப்படுத்த, ஒரு தணிப்பு குணகம் மற்றும் மடக்கை தணிப்பு குறைப்பு அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது.

வெளிப்புற, அவ்வப்போது மாறும் சக்தியின் செல்வாக்கின் கீழ் அலைவுகள் ஏற்பட்டால், அத்தகைய ஊசலாட்டங்கள் கட்டாயம் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. அவை தணியாமல் இருக்கும். கட்டாய அலைவுகளின் வீச்சு உந்து சக்தியின் அதிர்வெண்ணைப் பொறுத்தது. கட்டாய அலைவுகளின் அதிர்வெண் இயற்கையான அலைவுகளின் அதிர்வெண்ணை நெருங்கும் போது, ​​கட்டாய அலைவுகளின் வீச்சு கூர்மையாக அதிகரிக்கிறது. இந்த நிகழ்வு அதிர்வு என்று அழைக்கப்படுகிறது.

மின்காந்த அலைகள் பற்றிய ஆய்வுக்கு நகரும் போது, ​​நீங்கள் தெளிவாக புரிந்து கொள்ள வேண்டும்மின்காந்த அலைவிண்வெளியில் பரவும் ஒரு மின்காந்த புலமாகும். எளிமையான அமைப்புமின்காந்த அலைகளை வெளியிடுவது ஒரு மின் இருமுனையாகும். ஒரு இருமுனையானது ஹார்மோனிக் அலைவுகளுக்கு உட்பட்டால், அது ஒரு ஒற்றை நிற அலையை வெளியிடுகிறது.

ஃபார்முலா அட்டவணை: அலைவுகள் மற்றும் அலைகள்

இயற்பியல் விதிகள், சூத்திரங்கள், மாறிகள்

அலைவு மற்றும் அலை சூத்திரங்கள்

ஹார்மோனிக் அதிர்வு சமன்பாடு:

இதில் x என்பது சமநிலை நிலையில் இருந்து ஏற்ற இறக்கமான அளவின் இடப்பெயர்ச்சி (விலகல்) ஆகும்;

A - வீச்சு;

ω - வட்ட (சுழற்சி) அதிர்வெண்;

α - ஆரம்ப கட்டம்;

(ωt+α) - கட்டம்.

காலம் மற்றும் வட்ட அதிர்வெண் இடையே உள்ள உறவு:

அதிர்வெண்:

வட்ட அதிர்வெண் மற்றும் அதிர்வெண் இடையே உள்ள உறவு:

இயற்கை அலைவுகளின் காலங்கள்

1) வசந்த ஊசல்:

இங்கு k என்பது வசந்த விறைப்பு;

2) கணித ஊசல்:

l என்பது ஊசல் நீளம்,

g - இலவச வீழ்ச்சி முடுக்கம்;

3) ஊசலாட்ட சுற்று:

இங்கு L என்பது சுற்று தூண்டல்,

C என்பது மின்தேக்கியின் கொள்ளளவு.

இயற்கை அதிர்வெண்:

ஒரே அதிர்வெண் மற்றும் திசையின் அலைவுகளைச் சேர்த்தல்:

1) விளைவாக அலைவு வீச்சு

A 1 மற்றும் A 2 ஆகியவை அதிர்வு கூறுகளின் வீச்சுகள்,

α 1 மற்றும் α 2 - அதிர்வு கூறுகளின் ஆரம்ப கட்டங்கள்;

2) விளைவாக அலைவு ஆரம்ப கட்டம்

ஈரப்படுத்தப்பட்ட அலைவுகளின் சமன்பாடு:

e = 2.71... - இயற்கை மடக்கைகளின் அடிப்படை.

ஈரப்படுத்தப்பட்ட அலைவுகளின் வீச்சு:

இதில் A 0 என்பது நேரத்தின் ஆரம்ப தருணத்தில் வீச்சு ஆகும்;

β - குறைப்பு குணகம்;

குறைப்பு குணகம்:

ஊசலாடும் உடல்

r என்பது ஊடகத்தின் எதிர்ப்புக் குணகம்,

மீ - உடல் எடை;

ஊசலாட்ட சுற்று

R என்பது செயலில் உள்ள எதிர்ப்பு

L என்பது சுற்றுகளின் தூண்டல்.

ஈரப்படுத்தப்பட்ட அலைவுகளின் அதிர்வெண் ω:

ஈரப்படுத்தப்பட்ட அலைவுகளின் காலம் T:

மடக்கை தணிப்பு குறைவு:

ஹார்மோனிக் அலைவுகள் என்பது சைன் மற்றும் கொசைன் விதிகளின்படி செய்யப்படும் அலைவுகளாகும். கொசைன் சட்டத்தின்படி காலப்போக்கில் ஒரு புள்ளியின் ஆயங்களில் ஏற்படும் மாற்றங்களின் வரைபடத்தை பின்வரும் படம் காட்டுகிறது.

படம்

அலைவு வீச்சு

ஒரு ஹார்மோனிக் அதிர்வின் வீச்சு என்பது ஒரு உடலின் சமநிலை நிலையிலிருந்து இடப்பெயர்ச்சியின் மிகப்பெரிய மதிப்பாகும். வீச்சு வெவ்வேறு மதிப்புகளைப் பெறலாம். சமநிலை நிலையில் இருந்து ஆரம்ப நேரத்தில் உடலை நாம் எவ்வளவு இடமாற்றம் செய்கிறோம் என்பதைப் பொறுத்தது.

வீச்சு ஆரம்ப நிலைகளால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது, அதாவது, ஆரம்ப நேரத்தில் உடலுக்கு வழங்கப்படும் ஆற்றல். சைன் மற்றும் கொசைன் -1 முதல் 1 வரையிலான வரம்பில் மதிப்புகளை எடுக்க முடியும் என்பதால், சமன்பாடு அலைவுகளின் வீச்சை வெளிப்படுத்தும் காரணி Xm ஐக் கொண்டிருக்க வேண்டும். ஹார்மோனிக் அதிர்வுகளுக்கான இயக்கத்தின் சமன்பாடு:

x = Xm*cos(ω0*t).

அலைவு காலம்

அலைவு காலம் என்பது ஒரு முழுமையான ஊசலாட்டத்தை முடிக்க எடுக்கும் நேரம். அலைவு காலம் T என்ற எழுத்தால் குறிக்கப்படுகிறது. காலத்தின் அளவீட்டு அலகுகள் நேரத்தின் அலகுகளுக்கு ஒத்திருக்கும். அதாவது, SI இல் இவை நொடிகள்.

அலைவு அதிர்வெண் என்பது ஒரு யூனிட் நேரத்திற்கு செய்யப்படும் அலைவுகளின் எண்ணிக்கை. அலைவு அதிர்வெண் ν என்ற எழுத்தால் குறிக்கப்படுகிறது. அலைவு அதிர்வெண்ணை அலைவு காலத்தின் அடிப்படையில் வெளிப்படுத்தலாம்.

ν = 1/T.

அதிர்வெண் அலகுகள் SI 1/sec இல் உள்ளன. இந்த அளவீட்டு அலகு ஹெர்ட்ஸ் என்று அழைக்கப்படுகிறது. 2*பை வினாடிகளில் உள்ள அலைவுகளின் எண்ணிக்கை இதற்கு சமமாக இருக்கும்:

ω0 = 2*பை* ν = 2*பை/டி.

அலைவு அதிர்வெண்

இந்த அளவு அலைவுகளின் சுழற்சி அதிர்வெண் என்று அழைக்கப்படுகிறது. சில இலக்கியங்களில் வட்ட அதிர்வெண் என்ற பெயர் தோன்றுகிறது. ஊசலாட்ட அமைப்பின் இயற்கையான அதிர்வெண் என்பது இலவச அலைவுகளின் அதிர்வெண் ஆகும்.

இயற்கை அலைவுகளின் அதிர்வெண் சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடப்படுகிறது:

இயற்கை அதிர்வுகளின் அதிர்வெண் பொருளின் பண்புகள் மற்றும் சுமைகளின் வெகுஜனத்தைப் பொறுத்தது. அதிக வசந்த விறைப்பு, அதன் சொந்த அதிர்வுகளின் அதிர்வெண் அதிகமாகும். சரக்குகளின் நிறை அதிகமாகும், தி குறைந்த அதிர்வெண்சொந்த அதிர்வுகள்.

இந்த இரண்டு முடிவுகளும் வெளிப்படையானவை. விறைப்பான ஸ்பிரிங், அமைப்பு சமநிலையில் இருந்து தூக்கி எறியப்படும் போது அது உடலுக்கு அதிக முடுக்கம் அளிக்கும். ஒரு உடலின் நிறை அதிகமாக இருந்தால், இந்த உடலின் வேகம் மெதுவாக மாறும்.

இலவச அலைவு காலம்:

T = 2*pi/ ω0 = 2*pi*√(m/k)

திசைதிருப்பலின் சிறிய கோணங்களில், வசந்த காலத்தில் உடலின் அலைவு காலம் மற்றும் ஊசல் அலைவு காலம் ஆகியவை அலைவுகளின் வீச்சைப் பொறுத்து இருக்காது என்பது குறிப்பிடத்தக்கது.

ஒரு கணித ஊசல்க்கான இலவச அலைவுகளின் காலம் மற்றும் அதிர்வெண் ஆகியவற்றிற்கான சூத்திரங்களை எழுதுவோம்.

பின்னர் காலம் சமமாக இருக்கும்

T = 2*pi*√(l/g).

இந்த சூத்திரம் சிறிய விலகல் கோணங்களுக்கு மட்டுமே செல்லுபடியாகும். ஊசல் நூலின் நீளம் அதிகரிப்பதன் மூலம் அலைவு காலம் அதிகரிக்கிறது என்பதை சூத்திரத்திலிருந்து பார்க்கிறோம். நீண்ட நீளம், மெதுவாக உடல் அதிர்வுறும்.

அலைவு காலம் சுமையின் வெகுஜனத்தைப் பொறுத்தது அல்ல. ஆனால் இது இலவச வீழ்ச்சியின் முடுக்கத்தைப் பொறுத்தது. g குறையும்போது, ​​அலைவு காலம் அதிகரிக்கும். இந்த சொத்து நடைமுறையில் பரவலாக பயன்படுத்தப்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, இலவச முடுக்கத்தின் சரியான மதிப்பை அளவிட.

கோண அதிர்வெண் வினாடிக்கு ரேடியன்களில் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது, அதன் பரிமாணம் நேரத்தின் பரிமாணத்தின் தலைகீழ் ஆகும் (ரேடியன்கள் பரிமாணமற்றவை). கோண அதிர்வெண் என்பது அலைவு கட்டத்தின் நேர வழித்தோன்றலாகும்:

வினாடிக்கு ரேடியன்களில் உள்ள கோண அதிர்வெண் அதிர்வெண்ணின் அடிப்படையில் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது f(வினாடிக்கு புரட்சிகள் அல்லது வினாடிக்கு அதிர்வுகளில் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது), என

கோண அதிர்வெண்ணின் அலகாக வினாடிக்கு டிகிரிகளைப் பயன்படுத்தினால், சாதாரண அதிர்வெண்ணுடனான உறவு பின்வருமாறு:

இறுதியாக, ஒரு வினாடிக்கு புரட்சிகளைப் பயன்படுத்தும் போது, ​​கோண அதிர்வெண் சுழற்சி வேகத்தைப் போலவே இருக்கும்:

சுழற்சி அதிர்வெண்ணின் அறிமுகம் (அதன் முக்கிய பரிமாணத்தில் - வினாடிக்கு ரேடியன்கள்) கோட்பாட்டு இயற்பியல் மற்றும் மின்னணுவியலில் பல சூத்திரங்களை எளிமைப்படுத்த அனுமதிக்கிறது. எனவே, ஊசலாட்ட LC சுற்றுகளின் அதிர்வு சுழற்சி அதிர்வெண் சமமாக இருக்கும் அதேசமயம் வழக்கமான அதிர்வு அதிர்வெண் ஆகும். அதே நேரத்தில், பல சூத்திரங்கள் மிகவும் சிக்கலானவை. சுழற்சி அதிர்வெண்ணுக்கு ஆதரவாக தீர்க்கமான கருத்து என்னவென்றால், கோணங்கள் மற்றும் கட்டங்களை அளவிட ரேடியன்களைப் பயன்படுத்தும் போது பல சூத்திரங்களில் தோன்றும் காரணிகள் மற்றும் , சுழற்சி அதிர்வெண் அறிமுகப்படுத்தப்படும் போது மறைந்துவிடும்.

மேலும் பார்க்கவும்

விக்கிமீடியா அறக்கட்டளை.

  • 2010.
  • சிக்லிடிராஸ் கான்ஸ்டான்டினோஸ்

சுழற்சி வரிசை

© 2024 ermake.ru -- PC பழுது பற்றி - தகவல் போர்டல்