Daugelis fizikos dalykų kartais lieka nesuprantami. Ir ne visada žmogus šia tema tik truputį paskaito. Kartais medžiaga pateikiama taip, kad fizikos pagrindų neišmanančiam žmogui jos suprasti tiesiog neįmanoma. Viena gana įdomi dalis, kurią žmonės ne visada supranta iš pirmo karto ir sugeba suvokti, yra periodiniai svyravimai. Prieš aiškindami periodinių virpesių teoriją, šiek tiek pakalbėkime apie šio reiškinio atradimo istoriją.
Istorija
Periodinių svyravimų teoriniai pagrindai buvo žinomi senovės pasaulyje. Žmonės matė, kaip tolygiai juda bangos, kaip sukasi ratai, praeidami per tą patį tašką po tam tikro laiko. Iš šių, atrodytų, paprastų reiškinių atsirado svyravimų samprata.
Pirmieji svyravimų aprašymo įrodymai nebuvo išsaugoti, tačiau tikrai žinoma, kad vieną iš labiausiai paplitusių jų tipų (būtent elektromagnetinį) teoriškai numatė Maksvelas 1862 m. Po 20 metų jo teorija pasitvirtino. Tada Heinrichas Hertzas atliko daugybę eksperimentų, įrodančių elektromagnetinių bangų egzistavimą ir tam tikrų joms būdingų savybių buvimą. Kaip paaiškėjo, šviesayra elektromagnetinė banga ir paklūsta visiems atitinkamiems dėsniams. Kelerius metus prieš Hertzą buvo žmogus, kuris mokslininkams pademonstravo elektromagnetinių bangų generavimą, tačiau dėl to, kad jis teoriškai nebuvo toks stiprus kaip Hertzas, jis negalėjo įrodyti, kad eksperimento sėkmė buvo būtent dėl svyravimų.
Šiek tiek nukrypome nuo temos. Kitame skyriuje apžvelgsime pagrindinius periodinių svyravimų, kuriuos galime sutikti kasdieniame gyvenime ir gamtoje, pavyzdžius.
Peržiūros
Šie reiškiniai vyksta visur ir visada. O be jau kaip pavyzdį nurodytų bangavimo ir ratų sukimosi, galime pastebėti periodinius mūsų kūno svyravimus: širdies susitraukimus, plaučių judėjimą ir pan. Jei priartinsite ir pereisite prie objektų, didesnių už mūsų organus, pamatysite mokslo, pvz., biologijos, svyravimus.
Pavyzdys yra periodiniai populiacijų skaičiaus svyravimai. Kokia šio reiškinio prasmė? Bet kurioje populiacijoje visada didėja, paskui mažėja. Ir tai lemia įvairūs veiksniai. Dėl ribotos erdvės ir daugybės kitų veiksnių populiacija negali augti be galo, todėl natūralių mechanizmų pagalba gamta išmoko skaičių mažinti. Tuo pačiu metu vyksta periodiniai skaičių svyravimai. Tas pats vyksta ir žmonių visuomenėje.
Dabar aptarkime šios sąvokos teoriją ir išanalizuokime kai kurias formules, susijusias su tokia sąvoka kaip periodiniai virpesiai.
Teorija
Periodiniai svyravimai yra labai įdomi tema. Tačiau, kaip ir bet kuriame kitame, kuo toliau nardysite, tuo labiau nesuprantama, nauja ir sudėtingesnė. Šiame straipsnyje nesigilinsime, o tik trumpai apibūdinsime pagrindines virpesių savybes.
Pagrindinės periodinių svyravimų charakteristikos yra svyravimų periodas ir dažnis. Laikotarpis parodo, per kiek laiko banga grįžta į pradinę padėtį. Tiesą sakant, tai yra laikas, per kurį banga nukeliauja atstumą tarp gretimų keterų. Yra dar viena vertybė, glaudžiai susijusi su ankstesne. Tai yra dažnis. Dažnis yra atvirkštinis periodui ir turi tokią fizinę reikšmę: tai bangų keterų, perėjusių per tam tikrą erdvės plotą per laiko vienetą, skaičius. Periodinių svyravimų dažnis, jei pateikiamas matematine forma, turi formulę: v=1/T, kur T yra svyravimų periodas.
Prieš darydami išvadas, šiek tiek pakalbėkime apie tai, kur pastebimi periodiniai svyravimai ir kaip žinoti apie juos gali būti naudinga gyvenime.
Programa
Aukščiau jau aptarėme periodinių virpesių tipus. Net jei vadovaujatės sąrašu, kur jie susitinka, nesunku suprasti, kad jie mus supa visur. Elektromagnetines bangas skleidžia visi mūsų elektros prietaisai. Be to, be jų būtų neįmanomas ryšys tarp telefonų ar radijo.
Garso bangos taip pat yra vibracijos. Veikiant elektros įtampai, bet kuriame garso generatoriuje yra speciali membranapradeda vibruoti, sukurdamas tam tikro dažnio bangas. Po membranos oro molekulės pradeda vibruoti, kurios galiausiai pasiekia mūsų ausį ir yra suvokiamos kaip garsas.
Išvada
Fizika yra labai įdomus mokslas. Ir net jei atrodo, kad jūs tarsi žinote viską, kas gali būti naudinga kasdieniame gyvenime, vis tiek yra toks dalykas, kurį būtų naudinga geriau suprasti. Tikimės, kad šis straipsnis padėjo jums suprasti arba prisiminti medžiagą apie vibracijų fiziką. Tai iš tiesų labai svarbi tema, kurios teorijos praktinis pritaikymas šiandien yra visur.
