תנודות הרמוניות והגרף של תהליך תנודה

כדי לענות על השאלה, מהן התנודותנקראים הרמונית, יש לזכור כי תופעות פיזיות אלה הן חלק מן הנפוצים ביותר בטבע. אולי קשה לקבוע כדור שבו תנודות הרמוניות אינן קיימות. התחומים הנפוצים ביותר של תיאוריה פיזית, שבהם נלמדים תהליכים תנודה, הם מכניקה, הנדסת חשמל ואלקטרוניקה, radiolocation ו hydroacoustics, ואחרים.

כל התחומים הללו מאוחדים ללא יוצא מן הכלל,כי טבעם של תהליכים תנודתיים, ככלל, הוא זהה, ולכן לתיאור שלהם יש תיאוריה קלאסית כללית. הפרמטרים הפרמטרית בתהליכים המתנדנדים נובעים רק מאמצעי הזרימה שלהם וגורמים חיצוניים שיכולים להשפיע על תנועת הרטט. הדוגמה הפשוטה ביותר לתנודות הרטט שאנו פוגשים כל יום בחיי היומיום היא, למשל, תנודות של שעון המטוטלת או זרם חשמלי.

תנודות על פי אופי הקורס שלהםחופשי והרמוני. רטט חופשי נקרא גם מהותי, זה מדגיש כי הם המקור שלהם יש הפרעות חיצוניות של הסביבה, אשר להוביל את הגוף הפיזי מתוך שיווי משקל סטטי. דוגמה יכולה לשמש כמשקל מושעה על חוט, ואשר אנו דחפים להגדיר תהליך תנודה מסוים.

מקום משמעותי יותר בתיאוריה הפיזיתמוקדש ללימוד תופעה כמו תנודות הרמוניות. לימוד טבעם הוא בדיוק מה שמייצג את הבסיס התיאורטי שעליו מתבסס המחקר על היבטים צרים יותר של תהליכים תנודתיים, דהיינו זרימתם בסביבות שונות - מכניקה, חשמל, התמורות הכימיות והתגובות.

כדי לתאר את תנודות הרמוני בפיסיקה, פרמטרים בסיסיים כגון תקופה ותדירות משמשים.

ההמלצות מהניסוחים הקודמים מאתנוהטענה כי יש מודל אוניברסלי כללי לזרימת תהליכים תנודתיים, אפשר להגיע באופן הגיוני למסקנה על קיומם של כמויות אוניברסליות מסוימות המאפיינות תנודות אלה. כתוצאה מכך, הפרמטרים המוזכרים והתדירות - הם טבועים בכל סוגי התנודות, ללא קשר למקור של הדור שלהם ואמצעי הזרימה שלהם.

התדירות היא כמותיתכמות שמראה כמה פעמים במהלך תקופה מסוימת, הגוף הפיזי עשה את התהליך של שינוי המצב הסטטי שלו וחזר אליו. כך, למשל, אפשר לספור כמה פעמים, אותו משקל התנודד אחרי שדחפנו אותו עד התחנה המוחלטת שלו.

פרק הזמן בתהליך זה יראה את מרווח הזמן שבו משקל זה יחרוג מהמיקום המקורי ויחזור למקור המקורי עבור נדנדה אחת.

חקר תנודות הרמוניות, זה נובע מכךלהבין כי התקופה תדירות קשורים באופן אובייקטיבי על ידי נוסחה כללית, אשר בסופו של דבר קובע את הגרף של תנודות הרמוניות. כדי להבין טוב יותר מה זה, יש לציין כי ישנם אינדיקטורים פרמטריים אחרים - משרעת, שלב, תדירות מחזורית. השימוש בהם מאפשר להשתמש בפונקציות טריגונומטריות לתיאור תהליכים מתנדנדים. הנוסחה הנפוצה ביותר עבור מתכננת את הדברים הבאים: s = A חטא (ωt + α). נוסחה זו, הנקראת גם משוואת תנודה הרמונית, מאפשרת לנו לבנות גרף של תהליך תנודה, אשר בצורתו הפשוטה ביותר הוא סינוסואיד רגיל. בדוגמה של הנוסחה לעיל, המקדמים ω ו- α מציינים אילו טרנספורמציות יש לבצע עם סינוסואיד כדי לייצג תהליך תנודה מסוים.

עם תופעות תנודה מורכבות יותר, התיאור הגראפי שלהם הופך גם טבעי יותר. סיבוך זה נובע מהשפעת שני גורמים עיקריים:

- טבעו של התהליך, כלומר, סוג התנודות הנחקרות - מכניות, אלקטרומגנטיות, מחזוריות או אחרות;

- הסביבה שבתוכה מתרחשות ותופעות רטט - אוויר, מים או אחרת.

גורמים אלה משפיעים באופן משמעותי על כל הפרמטרים של כל תהליך תנודה.

</ p>>