Оперативни вибрации - вибрациите фаза

Осцилаторни процеси - важен елемент от съвременната наука и технология, така че те винаги се обърне внимание на проучването, като един от "вечните" проблеми. Задачата на всяко знание - любопитство не просто, и нейното използване в ежедневието. И за това, има ежедневно и има нови технически системи и механизми. Те са в движение, което показва същността си, правиш някаква работа, или да бъде прикрепена запазват потенциала при определени условия, отидете на състоянието на движение. Какво е движението? Без да навлизаме в джунглата, ние приемаме най-простата интерпретация: промяна на материалното положение на тялото по отношение на който и да е координатна система, която традиционно се счита за неподвижна.

Сред огромния брой възможни варианти за движението на особен интерес е вибриращо, която се характеризира с това, че системата се повтаря промяната на неговия произход (или на физични величини) на редовни интервали - цикли. Тези вибрации се наричат ​​периодични или циклични. Сред тях са отделен клас на хармонични трептения, чиито характерни признаци (скорост, ускорение, позиция в пространството, и т.н.) варира синусоидално във времето, т.е. като синусоидална форма. Забележителна собственост на хармонични трептения е, че тяхната комбинация е ли други варианти, включително и не-хармонично. Много важна концепция по физика е "фаза трептения", което означава позицията на осцилиращ фиксиране тяло в определено време. Фаза измерва в ъглови единици - радиани доста произволно, точно както е удобен начин да се обясни на периодичните процеси. С други думи, той определя стойността фаза на сегашното състояние на колебание на системата. В противен случай той не може - защото колебанията на фаза е аргументът на функцията, която описва тези колебания. Истинската стойност на фазата за движението на вибрационната характер могат да посочат координатите, скоростта и други физически параметри, които варират синусоидално, но често им е време зависимостта.

Докаже, че тази фаза на трептенията не е трудно - тя ще изисква проста механична система - нишка, R дълго, и виси на него "материална точка" - Боб. Ние се определи нишката в центъра на правоъгълна координатна система и принуди нашите "махало" готино. Да приемем, че той е готов да го направя с ъглова скорост w След това, по време на т ъгъл въртене натоварване на времето е φ = тегл. Освен това, този израз следва да се счита началната фаза на колебание като ъгъл φ0 - позицията на системата преди започване на движението. По този начин, общо ъгъла на завъртане, фазата се изчислява от връзка Ф = тегл + φ0. Тогава израз за функцията хармонична и проекция координира натоварване на оста Х, ние можем да напишете:

х = A * COS (WT + φ0), където А - амплитуда на колебание, в този случай равен на R - радиусът на спиралата.

По същия начин, същия проекция на Y-оста е написано, както следва:

у = А * грях (WT + φ0).

Трябва да се разбере, че фазата на трептенията означава в този случай не измерва въртенето "ъгъл", а ъгловата големина на път, който изразява времето в единици на ъгъла. През това време на товара се върти от определен ъгъл, който може да бъде еднозначно определя въз основа на факта, че ъгловата скорост на циклични колебания W = 2 * π / Т, където Т - период колебание. Следователно, ако един период съответства на въртене чрез 2π радиани част от времето за период може да бъде пропорционално изразява като фракция на ъгъла на пълно завъртане от 2π.

Колебанията не съществуват сами по себе си - за звук, светлина, вибрации винаги е суперпозиция, наслагване на голям брой трептения от различни източници. Разбира се, в резултат на наслагване на две или повече вибрации засяга техните параметри, включително и фаза трептения. Формула общо трептене usually nonharmonic, което може да има много сложна форма, но това става само по-интересно. Както е дискутирано по-горе, всеки не-хармоничен осцилатор може да бъде представен като голям брой хармонична на същата амплитуда, честота и фаза. В математиката, тази операция се нарича "разширяване на подред", и се използва широко в изчисленията, например, силата на сгради и съоръжения. В основата на тези изчисления е изследване на хармонични трептения с всички параметри, включително фаза.