Съдържание
- Какво е просто хармонично движение?
- Каква е амплитудата на трептенията?
- Формула на честотата на трептенията
- Тип честота на трептене
Трептенията са вид периодично движение, Движението се казва, че е периодично, ако се повтаря след редовни интервали от време, като движението на иглата на шевна машина, движението на зъбците на вилката и тялото, окачено от пружина. Ако една частица се движи напред и назад по един и същи път, се казва, че нейното движение е колебателно или вибрационно и честота на това движение е една от най-важните му физически характеристики.
Преместването на частица, извършваща периодично движение, може да бъде изразено като синусови и косинусни функции. Тъй като тези функции се наричат хармонични функции, периодичното движение е известно още като хармонично движение.
Какво е просто хармонично движение?
Сред всички видове трептения просто хармонично движение (SHM) е най-важният тип. В SHM на частица действа сила с различна величина и посока. Важно е да се отбележи, че SHM има важни приложения не само в механиката, но и в оптиката, звука и атомната физика.
Тяло се казва, че извършва линейно просто хармонично движение, ако
Уравнението F = –Кх се използва за определяне на линейно просто хармонично движение (SHM), при което F е величината на възстановяващата сила; х е малкото изместване от средната позиция; и K е константата на силата. Отрицателният знак показва, че посоката на силата е противоположна на посоката на изместване.
Някои примери за просто хармонично движение са движението на обикновено махало за малки люлки и вибриращ магнит с равномерна магнитна индукция.
Каква е амплитудата на трептенията?
Помислете за частица, изпълняваща трептене по пътя QOR с O като средно положение, а Q и R като нейни крайни положения от двете страни на О. Да предположим, че в даден момент на трептене частицата е на P. Разстоянието, изминато от частицата от средното си положение се нарича изместване (х) т.е. OP = х.
Преместването винаги се измерва от средното положение, каквото и да е началната точка. Например, дори ако частицата пътува от R до P, изместването все още остава х.
Най- амплитуда (А) на трептенето се определя като максимално преместване (хмакс) на частицата от двете страни на нейното средно положение, т.е. А = OQ = ИЛИ. А винаги се приема като положително и затова амплитудата на колебателната формула е точно величината на изместването от средната позиция. Разстоянието QR = 2_A_ се нарича дължината на трасето или степента на трептене или общия път на осцилиращата частица.
Формула на честотата на трептенията
Периодът (т) на трептенето се определя като времето, което частицата отнема, за да завърши едно колебание. След време т, частицата преминава през едно и също положение в същата посока.
Определянето на честотата на трептенията е просто броят на трептенията, извършени от частицата за една секунда.
в т секунди, частицата завършва едно колебание.
Следователно, броят на трептенията за една секунда, тоест нейната честота е, е:
е = Frac {1} {T}Честотата на трептенията се измерва в цикли в секунда или Hertz.
Тип честота на трептене
Човешкото ухо е чувствително към честотите, лежащи между 20 Hz и 20 000 Hz, а честотите в този диапазон се наричат звукови или звукови честоти. Честотите над диапазона на човешкия слух се наричат ултразвукови честоти, докато честотите, които са под звуковия диапазон, се наричат инфразвукови честоти. Друг много познат термин в тази връзка е „свръхзвуков“. Ако тялото пътува по-бързо от скоростта на звука, се казва, че пътува със свръхзвукови скорости.
Честотите на радиовълните (осцилираща електромагнитна вълна) се изразяват в килогерц или мегагерц, докато видимата светлина има честоти в диапазона от стотици терахерци.