Frecvența ciclică - ce și cum?

În lumea din jurul nostru, există mai multe fenomene și procese, care sunt, în linii mari, invizibile, nu pentru că nu există, ci pentru că pur și simplu nu le observi. Ele sunt întotdeauna prezente și sunt aceeași esență imperceptibilă și obligatorie a lucrurilor, fără de care viața noastră este greu de imaginat. Toată lumea, de exemplu, știe că o astfel de oscilație: în cea mai generală formă este o abatere de la starea de echilibru. Păi, vârful turnului Ostankino sa deviat la 5 m și apoi ce? Deci va îngheța? Nimic ca acest lucru va începe să se întoarcă, alunecare de echilibru și va fi deviat în direcția opusă, și așa mai departe pentru totdeauna, atâta timp cât va exista. Dar spune-mi, mulți oameni au văzut cu adevărat aceste fluctuații destul de grave ale unei astfel de structuri uriașe? Toată lumea știe, ezită, aici - acolo, aici - acolo, zi și noapte, iarna și vara, dar într-un fel - nu se poate observa. Motivele procesului oscilatoriu sunt o altă problemă, dar prezența sa este un semn inseparabil al tuturor lucrurilor.

Ranges peste tot în jurul: clădiri, ceas cu pendul, frunzele de pe copaci, siruri de caractere vioară, suprafața oceanului, picioare kamertonahellip- Printre fluctuațiile disting haotic, care nu au repetabilitate stricte, și ciclice, care, pentru o perioadă de timp T corp oscilant trece un set complet de ei schimbări, iar apoi acest ciclu se repetă, în general, infinit de lung. De obicei, aceste schimbări implică o căutare secvențială a coordonatelor spațiale, așa cum se poate observa în cazul oscilațiilor unui pendul sau a aceluiași turn.

Numărul de oscilații pe unitate de timp se numește frecvența F = 1 / T. Unitate de măsură a frecvenței - Hz = 1 / sec. Este clar că frecvența ciclică este un parametru al acelorași oscilații de orice fel. Cu toate acestea, în practică, acest concept, cu unele adăugiri, este atribuit în primul rând fluctuațiilor de natură rotațională. Așa sa întâmplat în tehnologia asta mișcare rotativă este baza majorității mașinilor, mecanismelor, dispozitivelor. Pentru astfel de oscilații, un ciclu este o revoluție, iar apoi este mai convenabil să se utilizeze parametrii de deplasare unghiulară. Datorită acestui fapt, deplasarea rotativă este măsurată prin unități unghiulare, adică o revoluție este egală cu 2pi-radian, iar frecvența ciclică este ῳ = 2pi- / T. Din această expresie se poate vedea cu ușurință conexiunea cu frecvența F: ῳ = 2pi-F. Acest lucru ne permite să spunem că frecvența ciclică este numărul de oscilații (rotații complete) în 2pi-secunde.

S-ar părea, nu pe frunte, atât de bine. Nu exact. Multiplicatorii 2pi- și 2pi-F sunt utilizate în multe ecuații electronice, fizicii matematice si teoretice in sectiunile unde procesele oscilatorii sunt studiate folosind conceptul de frecvență ciclică. Formula de frecvență de rezonanță, de exemplu, este redusă de doi factori. În cazul utilizării unității "v / sec" în calcule, frecvența unghiulară, ciclică ῳ coincide numeric cu valoarea frecvenței F.

Oscilațiile, ca esență și formă a existenței materiei și întruchiparea ei materială - obiectele ființei noastre, au o importanță deosebită în viața umană. Cunoașterea legilor oscilației a făcut posibilă crearea de electronice moderne, inginerie electrică, multe mașini moderne. Din nefericire, fluctuațiile nu au întotdeauna un efect pozitiv, uneori duc durere și distrugere. Fluctuațiile neclare, cauza multor accidente, cauzează îmbătrânirea prematură materialele și frecvența ciclică a vibrațiilor rezonante ale podurilor, barajele, piesele de mașină conduc la eșecul prematur al acestora. Studiul proceselor oscilatorii, capacitatea de a prezice comportamentul de facilități naturale și tehnice, în scopul de a preveni distrugerea lor sau de a ieși din starea de funcționare - sarcina principală a multor aplicații de inginerie și de inspecție a instalațiilor industriale și a mecanismului de vibrații - un element necesar de întreținere.