Nyob hauv lub neej txhua hnub, ib tug neeg tas li ntsib kev tshwm sim ntawm oscillatory motion. Qhov no yog lub viav vias ntawm lub pendulum nyob rau hauv lub moos, lub vibrations ntawm lub tsheb springs thiab tag nrho lub tsheb. Txawm tias av qeeg tsis muaj dab tsi tab sis kev vibrations ntawm lub ntiaj teb crust. Cov tsev siab siab kuj sway los ntawm cua daj cua dub. Wb sim saib seb physics piav txog qhov tshwm sim no li cas.
Pendulum li oscillatory system
Qhov piv txwv pom tseeb tshaj plaws ntawm kev txav chaw oscillatory yog lub moos pendulum. Txoj kev hla ntawm lub pendulum los ntawm qhov siab tshaj plaws ntawm sab laug mus rau qhov siab tshaj plaws ntawm sab xis yog hu ua nws lub viav vias puv. Lub sij hawm ntawm ib qho kev oscillation tiav yog hu ua perimeter. Lub oscillation zaus yog tus naj npawb ntawm oscillations ib ob.
Txoj kev kawm oscillations, siv cov xov pendulum yooj yim, uas yog tsim los ntawm kev dai ib lub pob hlau me me rau ntawm xov. Yog tias peb xav txog tias lub pob yog cov khoom siv, thiab cov xov tsis muaj qhov loj ntawm qhov tseebyooj thiab tsis muaj kev sib txhuam, koj tau txais ib txoj kev xav, hu ua lej pendulum.
Lub sijhawm oscillation ntawm xws li "zoo tagnrho" pendulum tuaj yeem suav nrog siv tus qauv:
T=2π √ l / g, qhov twg l yog qhov ntev ntawm lub pendulum, g yog lub caij nplooj zeeg dawb acceleration.
Cov mis qhia tau hais tias lub sijhawm oscillation ntawm lub pendulum tsis nyob ntawm nws qhov loj thiab tsis suav nrog lub kaum sab xis ntawm kev sib txawv ntawm qhov sib npaug.
Kev hloov pauv ntawm lub zog
Yuav ua li cas yog lub tshuab pendulum txav, rov ua dua nrog qee lub sijhawm txawm tias tsis muaj qhov kawg, yog tias tsis muaj kev sib txhuam thiab tsis muaj zog, txhawm rau kov yeej cov haujlwm uas yuav tsum tau ua?
Lub pendulum pib oscillate vim lub zog muab rau nws. Thaum lub sij hawm lub pendulum raug tshem tawm ntawm txoj hauj lwm ntsug, peb muab nws ib tug npaum li cas ntawm lub peev xwm zog. Thaum lub pendulum txav los ntawm nws qhov taw tes saum toj mus rau nws qhov chaw pib, lub zog muaj peev xwm hloov mus rau hauv lub zog kinetic. Hauv qhov no, qhov ceev ntawm lub pendulum yuav dhau los ua qhov loj tshaj, txij li lub zog imparting acceleration txo qis. Vim lub fact tias nyob rau hauv thawj txoj hauj lwm qhov ceev ntawm lub pendulum yog qhov loj tshaj plaws, nws tsis nres, tab sis los ntawm inertia txav mus ntxiv raws lub arc ntawm lub voj voog kom raws nraim tib qhov siab li qhov uas nws nqis los. Qhov no yog li cas lub zog hloov dua siab tshiab thaum lub sij hawm oscillatory motion ntawm lub peev xwm mus rau kinetic.
Qhov siab ntawm lub pendulum yog sib npaug rau qhov siab ntawm nws qhov qis. Galileo tuaj txog qhov xaus no thaum ua ib qho kev sim nrog lub pendulum, tom qab lub npe hu ua nws.
Lub viav vias ntawm lub pendulum yog ib qho piv txwv tsis txaus ntseeg ntawm txoj cai ntawm kev txuag hluav taws xob. Thiab lawv hu ua harmonic vibrations.
Sine yoj thiab theem
Dab tsi yog qhov kev sib haum xeeb oscillatory. Txhawm rau pom lub hauv paus ntsiab lus ntawm kev txav mus los, koj tuaj yeem ua qhov kev sim hauv qab no. Peb dai ib lub funnel nrog xuab zeb ntawm lub crossbar. Hauv qab nws peb muab ib daim ntawv, uas tuaj yeem hloov pauv mus rau qhov hloov pauv ntawm qhov funnel. Tau teeb tsa lub funnel hauv kev txav, peb hloov daim ntawv.
Qhov tshwm sim yog kab wavy sau rau hauv xuab zeb - sinusoid. Cov oscillations, tshwm sim raws li txoj cai ntawm sine, hu ua sinusoidal los yog harmonic. Nrog xws li kev hloov pauv, txhua qhov ntau npaum li qhov kev txav yuav hloov raws li txoj cai ntawm sine lossis cosine.
Tau tshuaj xyuas cov sinusoid tsim rau ntawm daim duab los qhia, nws tuaj yeem raug sau tseg tias cov xuab zeb yog txheej ntawm cov xuab zeb hauv nws ntau ntu ntawm cov thicknesses sib txawv: nyob rau sab saum toj lossis trough ntawm lub sinusoid, nws yog feem ntau densely piled. Qhov no qhia tau hais tias ntawm cov ntsiab lus no lub pendulum qhov ceev yog qhov tsawg tshaj plaws, lossis zoo li xoom, ntawm cov ntsiab lus uas lub pendulum thim rov qab nws cov lus tsa suab.
Lub tswv yim ntawm theem ua lub luag haujlwm loj hauv kev kawm ntawm oscillations. Txhais ua lus Lavxias, lo lus no txhais tau tias "kev tshwm sim". Hauv physics, ib theem yog ib theem tshwj xeeb ntawm cov txheej txheem ib ntus, uas yog, qhov chaw ntawm lub sinusoid qhov twg lub pendulum nyob tam sim no.
Yog hais tias lub oscillatory system tau muab txav thiab nreskev cuam tshuam ntawm txhua lub zog thiab lub zog, ces cov oscillations ntawm xws li ib tug system yuav hu ua dawb. Lub oscillations ntawm lub pendulum, uas yog sab laug rau nws tus kheej, yuav maj mam pib ploj mus, lub amplitude yuav txo. Kev txav ntawm lub pendulum tsis yog tsuas yog hloov pauv (ceev nrawm dua hauv qab thiab qeeb qeeb rau saum), tab sis kuj tsis sib xws.
Nyob rau hauv kev sib haum xeeb oscillations, lub zog uas muab lub pendulum acceleration yuav qaug zog nrog ib tug txo nyob rau hauv tus nqi ntawm deviation ntawm lub equilibrium point. Muaj kev sib raug zoo ntawm kev quab yuam thiab deflection nrug. Yog li ntawd, xws li vibrations yog hu ua harmonic, nyob rau hauv uas lub kaum sab xis ntawm deviation ntawm lub equilibrium point tsis tshaj kaum degrees.
Kev txav mus los thiab rov ua haujlwm
Rau cov ntawv thov siv hauv engineering, kev vibrations tsis raug tso cai kom lwj, muab lub zog sab nraud rau lub oscillating system. Yog hais tias lub zog oscillatory tshwm sim nyob rau hauv sab nrauv, nws yog hu ua yuam. Forced oscillations tshwm sim nrog cov zaus uas ib qho kev cuam tshuam sab nraud teeb tsa lawv. Qhov zaus ntawm kev ua yeeb yam sab nraud tuaj yeem los yog tsis sib haum nrog qhov zaus ntawm lub ntuj oscillations ntawm lub pendulum. Thaum coinciding, lub amplitude ntawm oscillations nce. Ib qho piv txwv ntawm qhov kev nce no yog lub viav vias uas tawm mus siab dua yog tias thaum lub sijhawm txav mus los, koj ua rau lawv nrawm dua, tsoo ntawm lawv tus kheej txav.
Qhov tshwm sim no hauv physics hu ua resonance thiab tseem ceeb heev rau kev siv tswv yim. Piv txwv li, thaum tu lub xov tooj cua receiver mus rau qhov xav tau nthwv dej, nws raug coj mus rau hauv resonance nrog lub xov tooj cua sib txuas. Qhov tshwm sim ntawm resonance kuj muaj qhov tsis zoo,ua rau kev puas tsuaj ntawm vaj tse thiab txuas hniav.
Self-sufficient systems
Dhau li ntawm kev quab yuam thiab tsis muaj kev vibrations, kuj tseem muaj tus kheej oscillations. Lawv tshwm sim nrog qhov zaus ntawm oscillating system nws tus kheej thaum raug rau qhov tsis tu ncua es tsis yog lub zog sib txawv. Ib qho piv txwv ntawm nws tus kheej oscillations yog lub moos, lub zog ntawm lub pendulum nyob rau hauv uas yog muab thiab tswj los ntawm unwinding lub caij nplooj ntoos hlav los yog txo lub load. Thaum ua si nkauj laus ncas, lub ntuj vibrations ntawm cov hlua coincide nrog lub zog tshwm sim los ntawm tus hneev taw, thiab lub suab ntawm ib tug tej yam tonality tshwm.
Oscillatory systems muaj ntau haiv neeg, thiab kev kawm txog cov txheej txheem tshwm sim hauv lawv hauv kev sim ua tau zoo yog qhov nthuav thiab qhia. Kev siv lub zog oscillatory hauv lub neej niaj hnub, kev tshawb fawb thiab thev naus laus zis yog ntau yam thiab tseem ceeb: los ntawm viav vias viav vias mus rau kev tsim cov foob pob hluav taws cav.
