Harmonik salınım. Harmonik vibrasiyalar və onların xüsusiyyətləri
Ən sadə salınım növüdür harmonik vibrasiya- salınan nöqtənin tarazlıq vəziyyətindən yerdəyişməsinin sinus və ya kosinus qanununa uyğun olaraq zamanla dəyişdiyi rəqslər.
Beləliklə, topun bir dairədə vahid fırlanması ilə onun proyeksiyası (işığın paralel şüalarında kölgə) şaquli ekranda harmonik salınım hərəkətini həyata keçirir (şəkil 1).
Harmonik titrəmələr zamanı tarazlıq mövqeyindən yerdəyişmə formanın tənliyi (harmonik hərəkətin kinematik qanunu adlanır) ilə təsvir olunur:
burada x yerdəyişmədir - tarazlıq vəziyyətinə nisbətən t zamanında salınan nöqtənin mövqeyini xarakterizə edən və tarazlıq vəziyyətindən nöqtənin mövqeyinə qədər olan məsafə ilə ölçülən kəmiyyət. Bu an vaxt; A - salınımların amplitudası - bədənin tarazlıq vəziyyətindən maksimum yerdəyişməsi; T - rəqs dövrü - bir tam rəqs vaxtı; olanlar. salınmanı xarakterizə edən fiziki kəmiyyətlərin qiymətlərinin təkrarlandığı ən qısa müddət; - ilkin mərhələ;
t zamanında salınma mərhələsi. Salınma mərhələsi bir arqumentdir dövri funksiya, verilmiş rəqs amplitudası üçün istənilən vaxt cismin salınım sisteminin vəziyyətini (yerdəyişmə, sürət, sürətlənmə) təyin edir.
Əgər zamanın ilkin anında salınan nöqtə tarazlıq vəziyyətindən maksimum yerdəyişsə, onda , və nöqtənin tarazlıq mövqeyindən yerdəyişməsi qanuna uyğun olaraq dəyişir.
Əgər atdakı salınan nöqtə sabit tarazlıq vəziyyətindədirsə, onda nöqtənin tarazlıq mövqeyindən yerdəyişməsi qanuna uyğun olaraq dəyişir.
Dövrün tərsi olan və 1 s ərzində tamamlanan tam rəqslərin sayına bərabər olan V dəyərinə salınma tezliyi deyilir:
Əgər t vaxtı ərzində bədən N tam rəqs edirsə, onda
Ölçü 
bir cismin s-də neçə rəqs etdiyini göstərən adlanır siklik (dairəvi) tezlik.
Harmonik hərəkətin kinematik qanunu belə yazıla bilər:
Qrafik olaraq, salınan nöqtənin yerdəyişməsinin zamandan asılılığı kosinus dalğası (və ya sinus dalğası) ilə təmsil olunur.
Şəkil 2, a vəziyyət üçün salınan nöqtənin tarazlıq mövqeyindən yerdəyişməsinin zamandan asılılığının qrafikini göstərir.
Salınan nöqtənin sürətinin zamanla necə dəyişdiyini öyrənək. Bunun üçün bu ifadənin zaman törəməsini tapırıq:
sürətin x oxuna proyeksiyasının amplitudası haradadır.
Bu düstur onu göstərir ki, harmonik rəqslər zamanı cismin sürətinin x oxuna proyeksiyası da eyni tezlikli, fərqli amplitudalı harmonik qanuna uyğun olaraq dəyişir və fazada yerdəyişməni qabaqlayır (şək. 2, b) ).
Sürətlənmənin asılılığını aydınlaşdırmaq üçün sürət proyeksiyasının zaman törəməsini tapırıq:
x oxuna sürətlənmə proyeksiyasının amplitudası haradadır.
Harmonik rəqslərlə sürətlənmə proyeksiyası faza yerdəyişməsini k ilə qabaqlayır (şəkil 2, c).
Eynilə, siz asılılıq qrafiklərini qura bilərsiniz
Bunu nəzərə alaraq, sürətlənmə düsturu yazıla bilər
olanlar. harmonik salınımlarla, sürətlənmənin proyeksiyası yerdəyişmə ilə düz mütənasibdir və işarəsi ilə əksdir, yəni. sürətlənmə yerdəyişmənin əksi istiqamətə yönəldilir.
Beləliklə, sürətlənmə proyeksiyası yerdəyişmənin ikinci törəməsidir, onda yaranan əlaqə belə yazıla bilər:
Son bərabərlik deyilir harmonik tənlik.
Harmonik rəqslərin mövcud ola biləcəyi fiziki sistemə deyilir harmonik osilator, və harmonik vibrasiya tənliyidir harmonik osilator tənliyi.
1.Rəsmə hərəkətinin təyini
Salınım hərəkəti- Bu, müəyyən fasilələrlə tam və ya təxminən təkrarlanan hərəkətdir. Fizikada salınımlı hərəkətin öyrənilməsi xüsusilə vurğulanır. Bu, salınımlı hərəkət qanunlarının ümumiliyi ilə bağlıdır müxtəlif təbiətli və onun tədqiqat üsulları. Mexaniki, akustik, elektromaqnit titrəyişləri və dalğaları bir nöqteyi-nəzərdən nəzərdən keçirilir. Salınan hərəkət bütün təbiət hadisələri üçün xarakterikdir. Ürəyin döyünməsi kimi ritmik təkrarlanan proseslər hər hansı bir canlı orqanizmdə davamlı olaraq baş verir.
Mexanik vibrasiyaSalınımlar zamanla təkrarlanma ilə xarakterizə olunan hər hansı fiziki prosesdir.
Dənizin kobudluğu, saat sarkacının yellənməsi, gəminin gövdəsinin titrəməsi, insan ürəyinin döyüntüsü, səs, radio dalğaları, işıq, dəyişən cərəyanlar - bütün bunlar titrəmədir.
Salınma prosesi zamanı sistemin vəziyyətini təyin edən fiziki kəmiyyətlərin dəyərləri bərabər və ya qeyri-bərabər vaxt intervallarında təkrarlanır. Salınımlar deyilir dövri, dəyişən fiziki kəmiyyətlərin dəyərləri müntəzəm olaraq təkrarlanırsa.
Dəyişən fiziki kəmiyyətin qiymətinin təkrarlandığı ən qısa T müddətinə (böyüklük və istiqamətdə, əgər bu kəmiyyət vektordursa, böyüklükdə və işarədə, skalyardırsa) deyilir. dövr tərəddüd.
Vahid vaxtda edilən tam rəqslərin sayı n adlanır tezlik bu qiymətin dalğalanmasıdır və ν ilə işarələnir. Salınımların müddəti və tezliyi aşağıdakı əlaqə ilə əlaqələndirilir:
İstənilən rəqs salınan sistemə bu və ya digər təsir nəticəsində yaranır. Rəblərə səbəb olan təsirin xarakterindən asılı olaraq dövri rəqslərin aşağıdakı növləri fərqləndirilir: sərbəst, məcburi, öz-özünə salınan, parametrik.
Pulsuz vibrasiya- bunlar sabit tarazlıq vəziyyətindən çıxarıldıqdan sonra özünə qalan sistemdə baş verən rəqslərdir (məsələn, yayda yükün salınması).
Məcburi vibrasiya- bunlar xarici dövri təsir nəticəsində yaranan salınımlardır (məsələn, televiziya antenasında elektromaqnit rəqsləri).
Mexanikdalğalanmalar
Öz-özünə salınımlar- sərbəst vibrasiya, salınan sistemin özü tərəfindən vaxtında düzgün anlarda işə salınan xarici enerji mənbəyi tərəfindən dəstəklənir (məsələn, bir saat sarkacının salınımları).
Parametrik salınımlar- bunlar sistemin bəzi parametrlərində vaxtaşırı dəyişikliyin baş verdiyi rəqslərdir (məsələn, yelləncək yelləmək: həddindən artıq mövqelərdə çömbəlmək və orta vəziyyətdə düzəlməklə, yelləncəkdə olan bir adam yelləncəyin ətalət anını dəyişdirir. ).
Təbiətcə fərqli olan salınımlar çoxlu ümumi cəhətləri ortaya qoyur: onlar eyni qanunlara tabe olur, eyni tənliklərlə təsvir olunur və eyni üsullarla öyrənilir. Bu, vahid salınımlar nəzəriyyəsini yaratmağa imkan verir.
Dövri rəqslərin ən sadəsi
harmonik vibrasiyalardır.
Harmonik salınımlar fiziki kəmiyyətlərin qiymətlərinin sinus və ya kosinus qanununa uyğun olaraq zamanla dəyişdiyi rəqslərdir. Əksər salınım prosesləri bu qanunla təsvir edilir və ya harmonik salınımların cəmi kimi ifadə edilə bilər.
Harmonik rəqslərin başqa bir "dinamik" tərifi elastik və ya "kvazielastik" təsiri altında həyata keçirilən bir proses kimi mümkündür.
2. Dövri prosesin dəqiq müəyyən fasilələrlə təkrarlandığı rəqslərə deyilir.
Dövr dövri salınımlar sistemin orijinal vəziyyətinə qayıtmasından sonra minimum vaxtdır
x- salınan kəmiyyətdir (məsələn, dövrədə cərəyan gücü, vəziyyəti və prosesin təkrarı başlayır. Bir rəqs dövrü ərzində baş verən proses “bir tam rəqs” adlanır.
dövri salınımlar zaman vahidi üçün tam salınımların sayıdır (1 saniyə) - bu, tam ədəd olmaya bilər.
T - rəqs dövrü.Dövr bir tam rəqs vaxtıdır.
Tezliyi v hesablamaq üçün 1 saniyəni bir rəqsin T vaxtına (saniyələrlə) bölmək lazımdır və siz 1 saniyədə salınmaların sayını və ya nöqtənin koordinatını alırsınız) t - vaxt
Harmonik salınım
Bu, hərəkəti xarakterizə edən koordinatın, sürətin, sürətlənmənin sinus və ya kosinus qanununa uyğun olaraq dəyişdiyi dövri salınımdır.
Harmonik qrafik
Qrafik zamanla bədənin yerdəyişməsindən asılılığını müəyyən edir. Yay sarkacına bir qələm və bərabər şəkildə hərəkət edən sarkacın arxasında bir kağız lent quraşdıraq. Və ya riyazi sarkaçdan iz buraxmağa məcbur edək. Hərəkət cədvəli kağız üzərində göstəriləcək.
Harmonik rəqsin qrafiki sinus dalğasıdır (və ya kosinus dalğasıdır). Salınma qrafikindən salınan hərəkətin bütün xüsusiyyətlərini müəyyən edə bilərsiniz.
Harmonik vibrasiya tənliyi
Harmonik rəqslərin tənliyi cisim koordinatlarının zamandan asılılığını təyin edir
Başlanğıc andakı kosinus qrafiki maksimum qiymətə, sinus qrafiki isə ilkin anda sıfır qiymətə malikdir. Tarazlıq mövqeyindən salınmanı tədqiq etməyə başlasaq, onda salınım sinusoidi təkrarlayacaq. Əgər rəqsi maksimum sapma mövqeyindən nəzərdən keçirməyə başlasaq, onda salınım kosinusla təsvir olunacaq. Yaxud belə bir rəqsi sinus düsturu ilə başlanğıc faza ilə təsvir etmək olar.
Harmonik rəqs zamanı sürət və sürətlənmənin dəyişməsi
Sinus və ya kosinus qanununa görə yalnız bədənin koordinatı zamanla dəyişmir. Lakin güc, sürət və sürətlənmə kimi kəmiyyətlər də eyni şəkildə dəyişir. Salınan cisim yerdəyişmənin maksimum olduğu ekstremal mövqelərdə olduqda qüvvə və təcil maksimum olur, cisim tarazlıq mövqeyindən keçəndə isə sıfır olur. Sürət, əksinə, ekstremal mövqelərdə sıfırdır və cisim tarazlıq mövqeyindən keçəndə maksimum qiymətə çatır.
Əgər rəqs kosinus qanunu ilə təsvir olunarsa
Əgər rəqs sinus qanununa əsasən təsvir edilərsə
Maksimum sürət və sürətlənmə dəyərləri
V(t) və a(t) asılılıq tənliklərini təhlil edərək, triqonometrik amil 1 və ya -1-ə bərabər olduqda sürət və sürətlənmənin maksimum dəyərlər aldığını təxmin edə bilərik. Düsturla müəyyən edilir
v(t) və a(t) asılılıqlarını necə əldə etmək olar
Sinusoidal qanuna görə zamanla dəyişir:
Harada X- vaxt anında dəyişən kəmiyyətin dəyəri t, A- amplituda, ω - dairəvi tezlik, φ - salınımların ilkin mərhələsi, ( φt + φ ) - rəqslərin tam mərhələsi. Eyni zamanda, dəyərlər A, ω Və φ - daimi.
Dəyişən böyüklükdə mexaniki vibrasiyalar üçün X xüsusilə, yerdəyişmə və sürət, elektrik vibrasiyaları üçün - gərginlik və cərəyandır.
Harmonik rəqslər bütün növ rəqslər arasında xüsusi yer tutur, çünki bu, hər hansı bir homojen mühitdən keçərkən forması pozulmayan yeganə rəqs növüdür, yəni harmonik rəqslərin mənbəyindən yayılan dalğalar da harmonik olacaqdır. İstənilən qeyri-harmonik rəqsi müxtəlif harmonik rəqslərin cəmi (inteqral) kimi təqdim etmək olar (harmonik rəqslərin spektri şəklində).
Harmonik vibrasiya zamanı enerji çevrilmələri.
Salınma prosesi zamanı potensial enerjinin ötürülməsi baş verir Wp kinetik Həftə və əksinə. Tarazlıq vəziyyətindən maksimum sapma mövqeyində potensial enerji maksimum, kinetik enerji sıfırdır. O, tarazlıq vəziyyətinə qayıtdıqda, salınan cismin sürəti artır və onunla birlikdə kinetik enerji də artır, tarazlıq vəziyyətində maksimuma çatır. Potensial enerji sıfıra enir. Sonrakı hərəkət sürətin azalması ilə baş verir, əyilmə ikinci maksimuma çatdıqda sıfıra enir. Burada potensial enerji ilkin (maksimum) dəyərinə qədər artır (sürtünmə olmadıqda). Beləliklə, kinetik və potensial enerjilərin salınımları ikiqat tezlikdə (sarkacın özünün rəqsləri ilə müqayisədə) baş verir və antifazadadır (yəni, onların arasında bərabər faza sürüşməsi var). π ). Ümumi vibrasiya enerjisi W dəyişməz qalır. Elastik qüvvənin təsiri altında salınan cisim üçün bu bərabərdir:
Harada v m — maksimum sürət bədən (tarazlıq vəziyyətində), x m = A- amplituda.
Mühitin sürtünmə və müqavimətinin olması səbəbindən sərbəst vibrasiyalar zəifləyir: onların enerjisi və amplitudası zamanla azalır. Buna görə də, praktikada məcburi salınımlar sərbəst olanlardan daha çox istifadə olunur.
Salınımlar sistemin tarazlıq nöqtəsi ətrafında zamanla müxtəlif dərəcələrdə təkrarlanan vəziyyətlərinin dəyişməsi prosesidir.
Harmonik rəqs - fiziki (və ya hər hansı digər) kəmiyyətin sinusoidal və ya kosinus qanununa uyğun olaraq zamanla dəyişdiyi rəqslər. Harmonik rəqslərin kinematik tənliyi formaya malikdir
burada x - t zamanında salınan nöqtənin tarazlıq mövqeyindən yerdəyişməsi (sapması); A - salınımların amplitudası, bu, salınan nöqtənin tarazlıq mövqeyindən maksimum sapmasını təyin edən dəyərdir; ω - siklik tezlik, 2π saniyə ərzində baş verən tam rəqslərin sayını göstərən dəyər - rəqslərin tam mərhələsi, 0 - rəqslərin ilkin mərhələsi.
Amplituda, salınım və ya dalğa hərəkəti zamanı dəyişənin orta qiymətdən yerdəyişməsi və ya dəyişməsinin maksimum dəyəridir.
Salınımların amplitudası və başlanğıc mərhələsi hərəkətin ilkin şərtləri ilə müəyyən edilir, yəni. t=0 anında maddi nöqtənin vəziyyəti və sürəti.
Diferensial formada ümumiləşdirilmiş harmonik rəqs
səs dalğalarının və səs siqnallarının amplitudası adətən dalğadakı hava təzyiqinin amplitudasına aiddir, lakin bəzən tarazlığa (hava və ya dinamikin diafraqmasına) nisbətən yerdəyişmənin amplitudası kimi təsvir olunur.
Tezlik fiziki kəmiyyətdir, dövri prosesin xarakteristikasıdır, zaman vahidində tamamlanan prosesin tam dövrlərinin sayına bərabərdir. salınım tezliyi səs dalğaları mənbənin salınım tezliyi ilə müəyyən edilir. Yüksək tezlikli salınımlar aşağı tezliklilərdən daha sürətli çürüyür.
Salınma tezliyinin əksi T dövrü adlanır.
Salınma dövrü bir tam salınma dövrünün müddətidir.
Koordinat sistemində 0 nöqtəsindən OX oxuna proyeksiyası Аcosϕ-a bərabər olan A̅ vektorunu çəkirik. Əgər A̅ vektoru ω˳ bucaq sürəti ilə bərabər şəkildə fırlanırsa, onda ϕ=ω˳t +ϕ˳, burada ϕ˳ ϕ-ın ilkin qiymətidir (rəylənmə mərhələsi), onda salınımların amplitudası vahidin moduludur. fırlanan vektor A̅, salınım fazası (ϕ ) A̅ vektoru ilə OX oxu arasındakı bucaq, ilkin faza (ϕ˳) bu bucağın ilkin qiymətidir, rəqslərin bucaq tezliyi (ω) bucaq sürətidir. A̅ vektorunun fırlanması..
2. Dalğa proseslərinin xüsusiyyətləri: dalğa cəbhəsi, şüa, dalğa sürəti, dalğa uzunluğu. Uzunlamasına və eninə dalğalar; misallar.
Müəyyən bir anda artıq örtülmüş və hələ rəqslərlə örtülməmiş mühiti ayıran səth dalğa cəbhəsi adlanır. Belə bir səthin bütün nöqtələrində, dalğa cəbhəsi ayrıldıqdan sonra, faza baxımından eyni olan salınımlar qurulur.
Şüa dalğa cəbhəsinə perpendikulyardır. Akustik şüalar, işıq şüaları kimi, homojen bir mühitdə düz xəttlidir. Onlar 2 media arasındakı interfeysdə əks olunur və sınırlar.
Dalğa uzunluğu bir-birinə ən yaxın olan, eyni fazalarda salınan iki nöqtə arasındakı məsafədir, adətən dalğa uzunluğu işarələnir. Yunan hərfi. Atılan daşla suda yaranan dalğalara bənzətməklə, dalğa uzunluğu iki bitişik dalğa zirvəsi arasındakı məsafədir. Vibrasiyanın əsas xüsusiyyətlərindən biri. Məsafə vahidləri ilə ölçülür (metr, santimetr və s.)
- uzununa dalğalar (sıxılma dalğaları, P dalğaları) - mühitin hissəcikləri titrəyir paralel(boyu) dalğanın yayılma istiqaməti (məsələn, səsin yayılması halında olduğu kimi);
- eninə dalğalar (kəsmə dalğaları, S dalğaları) - mühitin hissəcikləri titrəyir perpendikulyar dalğaların yayılma istiqaməti (elektromaqnit dalğaları, ayırma səthlərində dalğalar);
Salınmaların bucaq tezliyi (ω) A̅(V) vektorunun bucaq fırlanma sürəti, salınan nöqtənin x yerdəyişməsi A vektorunun OX oxuna proyeksiyasıdır.
V=dx/dt=-Aω˳sin(ω˳t+ϕ˳)=-Vmsin(ω˳t+ϕ˳), burada Vm=Аω˳ maksimum sürətdir (sürət amplitudası)
3. Sərbəst və məcburi vibrasiyalar. Sistemin salınımlarının təbii tezliyi. Rezonans fenomeni. Nümunələr .
Sərbəst (təbii) vibrasiya ilkin olaraq istiliklə alınan enerji hesabına xarici təsirlər olmadan baş verənlər adlanır. Bu cür mexaniki rəqslərin xarakterik modelləri yaydakı maddi nöqtə (yay sarkacı) və uzanmayan sapdakı maddi nöqtədir (riyazi sarkaç).
Bu nümunələrdə rəqslər ya ilkin enerji (maddi nöqtənin tarazlıq mövqeyindən kənara çıxması və ilkin sürət olmadan hərəkət) və ya kinetik (bədənə ilkin tarazlıq vəziyyətində sürət verilir) və ya hər ikisi səbəbindən yaranır. enerji (tarazlıq vəziyyətindən kənara çıxan bədənə sürət vermək).
Bir yay sarkacını düşünün. Tarazlıq vəziyyətində elastik qüvvə F1
cazibə qüvvəsini mq balanslaşdırır. Yayı x məsafəsinə çəksəniz, maddi nöqtəyə böyük bir elastik qüvvə təsir edəcəkdir. Elastik qüvvənin (F) qiymətinin dəyişməsi Huk qanununa görə yayın uzunluğunun dəyişməsi və ya nöqtənin x yerdəyişməsi ilə mütənasibdir: F= - rx.
Başqa bir misal. Tarazlıq vəziyyətindən yayınmanın riyazi sarkacı elə kiçik bucaq α-dır ki, maddi nöqtənin trayektoriyasını OX oxu ilə üst-üstə düşən düz xətt hesab etmək olar. Bu halda təxmini bərabərlik təmin edilir: α ≈sin α≈ tanα ≈x/L
Sönümsüz salınımlar. Müqavimət qüvvəsinin nəzərə alınmadığı bir modeli nəzərdən keçirək.
Salınımların amplitudası və başlanğıc mərhələsi hərəkətin ilkin şərtləri ilə müəyyən edilir, yəni. maddi nöqtə momentinin vəziyyəti və sürəti t=0.
arasında müxtəlif növlər Harmonik vibrasiya vibrasiyanın ən sadə formasıdır.
Beləliklə, bir yayda və ya ipdə asılmış maddi nöqtə, müqavimət qüvvələri nəzərə alınmazsa, harmonik salınımlar həyata keçirir.
Salınma müddətini aşağıdakı düsturdan tapmaq olar: T=1/v=2П/ω0
Söndürülmüş salınımlar. Real vəziyyətdə müqavimət (sürtünmə) qüvvələri salınan cismə təsir edir, hərəkətin xarakteri dəyişir və rəqs sönür.
Birölçülü hərəkətə münasibətdə sonuncu düsturu veririk növbəti görünüş: Fс= - r * dx/dt
Salınma amplitüdünün azalma sürəti sönüm əmsalı ilə müəyyən edilir: mühitin əyləc effekti nə qədər güclü olarsa, ß o qədər çox olar və amplituda bir o qədər tez azalır. Təcrübədə isə zəifləmə dərəcəsi tez-tez loqarifmik zəifləmə azalması ilə xarakterizə olunur, buna bərabər dəyər kimi başa düşülür. təbii loqarifm salınım dövrünə bərabər zaman intervalı ilə ayrılmış iki ardıcıl amplitüdün nisbəti; buna görə də, sönüm əmsalı və loqarifmik sönüm azalması kifayət qədər sadə bir asılılıqla əlaqələndirilir: λ=ßT
Güclü sönümlə, düsturdan aydın olur ki, salınma dövrü xəyali bir kəmiyyətdir. Bu vəziyyətdə hərəkət artıq dövri olmayacaq və aperiodik adlanır.
Məcburi vibrasiya. Dövri qanuna uyğun olaraq dəyişən xarici qüvvənin iştirakı ilə sistemdə baş verən rəqslərə məcburi rəqslər deyilir.
Fərz edək ki, maddi nöqtəyə elastik qüvvə və sürtünmə qüvvəsindən əlavə, xarici hərəkətverici qüvvə F=F0 cos ωt təsir edir.
Məcburi rəqsin amplitudası hərəkətverici qüvvənin amplitudasına düz mütənasibdir və mühitin sönüm əmsalından və təbii və məcburi rəqslərin dairəvi tezliklərindən kompleks asılılığa malikdir. Sistem üçün ω0 və ß verilmişdirsə, məcburi rəqslərin amplitudası hərəkətverici qüvvənin müəyyən bir tezliyində maksimum qiymətə malikdir. rezonanslı Bu fenomenin özü - verilmiş ω0 və ß üçün məcburi rəqslərin maksimum amplitudasına nail olmaq - adlanır. rezonans.
Rezonans dairəvi tezliyi minimum məxrəc şərtindən tapmaq olar: ωres=√ωₒ- 2ß
Mexanik rezonans həm faydalı, həm də zərərli ola bilər. Zərərli təsirlər əsasən onun səbəb ola biləcəyi məhv olması ilə əlaqədardır. Beləliklə, texnologiyada müxtəlif vibrasiyaları nəzərə alaraq, rezonans şərtlərinin mümkün baş verməsini təmin etmək lazımdır, əks halda dağıntılar və fəlakətlər ola bilər. Cismlərdə adətən bir neçə təbii vibrasiya tezliyi və müvafiq olaraq bir neçə rezonans tezliyi olur.
Xarici mexaniki vibrasiyaların təsiri altında rezonans hadisələri daxili orqanlarda baş verir. Görünür, bu, infrasəs vibrasiya və vibrasiyanın insan orqanizminə mənfi təsirinin səbəblərindən biridir.
6.Tibbdə səs tədqiqat üsulları: zərb, auskultasiya. Fonokardioqrafiya.
Səs status məlumatı mənbəyi ola bilər daxili orqanlar insan, buna görə də tibbdə auskultasiya, zərb və fonokardioqrafiya kimi xəstənin vəziyyətinin öyrənilməsi üsullarından geniş istifadə olunur.
Auskultasiya
Auskultasiya üçün stetoskop və ya fonendoskop istifadə olunur. Bir fonendoskop xəstənin bədəninə tətbiq olunan səs ötürücü membranı olan içi boş bir kapsuldan ibarətdir, oradan rezin borular həkimin qulağına gedir. Kapsulda hava sütununun rezonansı yaranır, nəticədə səs artır və auskultasiya yaxşılaşır. Ağciyərlərin auskultasiyası zamanı xəstəliklərə xas olan tənəffüs səsləri və müxtəlif xırıltılar eşidilir. Ürəyi, bağırsaqları və mədəni də dinləyə bilərsiniz.
Zərb alətləri
Bu üsulda bədənin ayrı-ayrı hissələrinin səsi onlara toxunaraq dinlənilir. Təsəvvür edək ki, hansısa bədənin içərisində hava ilə dolu qapalı boşluq var. Bu bədəndə səs titrəyişləri yaratsanız, o zaman müəyyən bir səs tezliyində, boşluqdakı hava rezonans verməyə başlayacaq, boşluğun ölçüsünə və mövqeyinə uyğun bir tonu buraxacaq və gücləndirəcəkdir. İnsan bədəni qazla dolu (ağciyərlər), maye (daxili orqanlar) və bərk (sümüklər) həcmlərinin toplusu kimi təmsil oluna bilər. Bədənin səthinə dəydikdə, tezlikləri geniş diapazona malik olan titrəmələr meydana gəlir. Bu diapazondan bəzi vibrasiyalar kifayət qədər tez sönəcək, digərləri isə boşluqların təbii vibrasiyaları ilə üst-üstə düşərək güclənəcək və rezonansa görə eşidiləcək.
Fonokardioqrafiya
Ürək xəstəliklərinin diaqnozu üçün istifadə olunur. Metod ürək səslərinin və mırıltılarının qrafik qeydindən və onların diaqnostik şərhindən ibarətdir. Fonokardioqraf mikrofon, gücləndirici, tezlik filtrləri sistemi və səsyazma qurğusundan ibarətdir.
9. Tibbi diaqnostikada ultrasəs tədqiqat üsulları (ultrasəs).
1) Diaqnostika və tədqiqat üsulları
Bunlara əsasən impulslu radiasiyadan istifadə edən yerləşdirmə üsulları daxildir. Bu, ekoensefaloqrafiyadır - şişlərin və beynin ödeminin aşkarlanması. Ultrasəs kardioqrafiyası – dinamikada ürəyin ölçüsünün ölçülməsi; oftalmologiyada - göz mühitinin ölçüsünü təyin etmək üçün ultrasəs yeri.
2) Təsir üsulları
Ultrasəs fizioterapiyası – mexaniki və istilik effekti parça üzərinə.
11. Şok dalğası. Təbabətdə şok dalğalarının istehsalı və istifadəsi.
Şok dalğası
– qaza nisbətən hərəkət edən və keçdikdə təzyiq, sıxlıq, temperatur və sürətin sıçrayışa məruz qaldığı kəsilmə səthi.
Böyük iğtişaşlar zamanı (partlayış, cisimlərin səsdən sürətli hərəkəti, güclü elektrik boşalması və s.) mühitin salınan hissəciklərinin sürəti səs sürəti ilə müqayisə oluna bilər. , şok dalğası baş verir.
Zərbə dalğası əhəmiyyətli enerjiyə malik ola bilər, bəli, at nüvə partlayışışok dalğasının meydana gəlməsi üçün mühit partlayış enerjisinin təxminən 50%-i sərf olunur. Buna görə də şok dalğası, bioloji və çatır texniki obyektlər, ölüm, yaralanma və dağıntıya səbəb ola bilər.
Zərbə dalğaları tibb texnologiyasında istifadə olunur, yüksək təzyiq amplitüdləri və kiçik bir uzanma komponenti ilə son dərəcə qısa, güclü təzyiq impulsunu təmsil edir. Onlar xəstənin bədənindən kənarda əmələ gəlir və bədənə dərindən ötürülür, avadanlıq modelinin ixtisaslaşması ilə təmin edilən terapevtik effekt verir: sidik daşlarını əzmək, ağrılı yerləri və dayaq-hərəkət aparatının zədələrinin nəticələrini müalicə etmək, miokard infarktından sonra ürək əzələsinin bərpasını stimullaşdırmaq, selülit əmələgəlmələrini hamarlaşdırmaq və s.
Harmonik vibrasiyalar
Funksiya qrafikləri f(x) = günah( x) Və g(x) = cos( x) Kartezyen müstəvisində.
Harmonik salınım- fiziki (və ya hər hansı digər) kəmiyyətin sinusoidal və ya kosinus qanununa uyğun olaraq zamanla dəyişdiyi rəqslər. Harmonik rəqslərin kinematik tənliyi formaya malikdir
,Harada X- t zamanında salınan nöqtənin tarazlıq vəziyyətindən yerdəyişməsi (sapması); A- salınımların amplitudası, bu, salınan nöqtənin tarazlıq vəziyyətindən maksimum kənarlaşmasını təyin edən dəyərdir; ω - siklik tezlik, 2π saniyə ərzində baş verən tam rəqslərin sayını göstərən dəyər - rəqslərin tam fazası, - rəqslərin başlanğıc mərhələsi.
Diferensial formada ümumiləşdirilmiş harmonik rəqs
(Bu diferensial tənliyin hər hansı qeyri-trivial həlli siklik tezliyə malik harmonik rəqsdir)
Vibrasiya növləri
Harmonik hərəkətdə yerdəyişmənin, sürətin və təcilin zaman təkamülü
- Pulsuz vibrasiya təsiri altında törədilir daxili qüvvələr sistem tarazlıq vəziyyətindən çıxarıldıqdan sonra sistem. Sərbəst salınımların harmonik olması üçün salınım sisteminin xətti olması (hərəkətin xətti tənlikləri ilə təsvir olunur) və orada enerjinin yayılmasının olmaması lazımdır (sonuncu zəifləməyə səbəb olardı).
- Məcburi vibrasiya xarici dövri qüvvənin təsiri altında həyata keçirilir. Onların harmonik olması üçün salınım sisteminin xətti olması kifayətdir (xətti hərəkət tənlikləri ilə təsvir olunur) və xarici qüvvəözü zamanla harmonik rəqs kimi dəyişdi (yəni bu qüvvənin zamandan asılılığı sinusoidal idi).
Ərizə
Harmonik vibrasiya bütün digər vibrasiya növlərindən aşağıdakı səbəblərə görə fərqlənir:
həmçinin bax
Qeydlər
Ədəbiyyat
- Fizika. İbtidai sinif fizika dərsliyi / Ed. G. S. Lansberg. - 3-cü nəşr. - M., 1962. - T. 3.
- Khaikin S.E. Mexanikanın fiziki əsasları. - M., 1963.
- A. M. Afonin. Mexanikanın fiziki əsasları. - Ed. MSTU im. Bauman, 2006.
- Gorelik G. S. Salınımlar və dalğalar. Akustika, radiofizika və optikaya giriş. - M.: Fizmətlit, 1959. - 572 s.
Wikimedia Fondu. 2010.
Digər lüğətlərdə "Harmonik salınımların" nə olduğuna baxın:
Müasir ensiklopediya
Harmonik vibrasiyalar- HARMONİK VİBRASYONLAR, sinus qanununa uyğun olaraq fiziki kəmiyyətdə baş verən dövri dəyişikliklər. Qrafik olaraq harmonik salınımlar sinusoid əyri ilə təmsil olunur. Harmonik vibrasiyalar ən sadə forma ilə xarakterizə olunan dövri hərəkətlər... Təsvirli Ensiklopedik Lüğət
Fiziki kəmiyyətin sinus və ya kosinus qanununa uyğun olaraq zamanla dəyişdiyi rəqslər. Qrafik olaraq, GK-lar əyri sinüs dalğası və ya kosinus dalğası ilə təmsil olunur (şəklə bax); şəklində yazıla bilər: x = Asin (ωt + φ) və ya x... Böyük Sovet Ensiklopediyası
HARMONİK VİBRASYONLAR, sarkacın hərəkəti, elektrik dövrəsində atom vibrasiyaları və ya salınımlar kimi dövri hərəkətlər. Bir cisim bir xətt boyunca salındıqda, eyni şəkildə hərəkət edərkən sönümsüz harmonik rəqslər həyata keçirir. Elmi-texniki ensiklopedik lüğət
Salınımlar, hansı fiziki (və ya hər hansı digər) kəmiyyət sinusoidal qanuna uyğun olaraq zamanla dəyişir: x=Asin(wt+j), burada x müəyyən bir zamanda dəyişən kəmiyyətin qiymətidir. t zaman anı (mexaniki G.K. üçün, məsələn, yerdəyişmə və ya sürət, ... ... üçün. Fiziki ensiklopediya
harmonik vibrasiya - Mexanik vibrasiya, burada ümumiləşdirilmiş koordinat və (və ya) ümumiləşdirilmiş sürət zamandan xətti asılı olan bir arqumentlə sinusa mütənasib olaraq dəyişir. [Tövsiyə olunan şərtlər toplusu. Məsələ 106. Mexaniki vibrasiya. Elmlər Akademiyası… Texniki Tərcüməçi Bələdçisi
Salınımlar, hansı fiziki (və ya hər hansı digər) kəmiyyət sinusoidal qanuna uyğun olaraq zamanla dəyişir, burada x t zamanında salınan kəmiyyətin dəyəridir (mexaniki hidravlik sistemlər üçün, məsələn, yerdəyişmə və sürət, elektrik gərginliyi və cərəyan gücü üçün) ... Fiziki ensiklopediya
HARMONİK VİBRASYONLAR- (bax), hansı fiziki. bir kəmiyyət sinus və ya kosinus qanununa uyğun olaraq zamanla dəyişir (məsələn, salınma zamanı dəyişir (bax) və sürət (bax) və ya elektrik dövrələri zamanı dəyişiklik (bax) və cərəyan gücü) ... Böyük Politexnik Ensiklopediyası
Salınım dəyərinin dəyişməsi ilə xarakterizə olunur x (məsələn, sarkacın tarazlıq vəziyyətindən sapması, dövrədə gərginlik alternativ cərəyan s.) qanuna uyğun olaraq t zamanında: x = Asin (?t + ?), burada A harmonik rəqslərin amplitudasıdır, ? künc... ... Böyük ensiklopedik lüğət
Harmonik vibrasiyalar- 19. Harmonik rəqslər Qanuna uyğun olaraq salınan kəmiyyətin qiymətlərinin zamanla dəyişdiyi rəqslər Mənbə ... Normativ-texniki sənədlərin terminlərinin lüğət-aparat kitabı
Dövri dalğalanmalar, zamanla fiziki dəyişikliklər. kəmiyyətlər sinus və ya kosinus qanununa uyğun olaraq baş verir (şəklə bax): s = Аsin(wt+ф0), burada s salınan kəmiyyətin orta göstəricidən kənarlaşmasıdır. (tarazlıq) qiymət, A=const amplituda, w= const dairəvi... Böyük Ensiklopedik Politexnik Lüğət
