Oscillazioni e onde

Tali fenomeni come oscillazioni e onde sono legati auno dei più comuni in natura, sia vivo che inorganico. I processi vibrazionali sono quelli in cui periodicamente si ripetono alcuni degli stati esposti di un particolare sistema. Dal momento che la scuola tutti conoscono gli esperimenti con un pendolo oscillante - questo è un esempio del processo oscillatorio più semplice.

Più complesso, ma non meno diUn fenomeno come le onde può essere considerato come molto diffuso. La loro natura è molto diversa e possiamo osservarla con l'esempio dell'azione di molti fenomeni che ci circondano. Il più visibile, se così si può dire, è leggero, si diffonde in vari ambienti: aria, acqua, vuoto, miscele chimiche.

Per capire come oscillazioni e onde sono legate l'una all'altraabbastanza semplicemente. Immagina un sistema oscillante, lo stesso pendolo in uno stato vibrante, e quindi spostalo, senza fermare il processo oscillatorio, in un altro luogo, e otterrai un fenomeno ondulatorio. In una parola, un processo può essere chiamato un'onda, durante la quale le oscillazioni si spostano da un luogo all'altro.

La differenza nella natura delle oscillazioni dalle onde può anche essere ricondotta all'esempio della loro riflessione matematica. Oscillazioni e onde, le cui formule sono diverse l'una dall'altra, sono espresse in questo modo.

Le vibrazioni nella forma più semplice sono caratterizzate daIndicatori numero di oscillazioni, la frequenza e la durata di un ciclo di oscillazione. collegamento formula di questi parametri è la seguente: f = 1 / T, dove n - il numero di oscillazioni e T - il periodo di tempo durante il quale avviene il processo di oscillazione. Se è necessaria una descrizione più dettagliata dei fenomeni oscillatori, vengono utilizzati parametri aggiuntivi. Ad esempio, se si considerano le fluttuazioni di tipo ciclico, sarà componente necessaria: fase (j) - valore che indica la quantità di fluttuazione è verificato dall'inizio del processo, la frequenza angolare (w), ampiezza (A) mostra una deviazione massima sistema dallo stato iniziale. La formula di questo processo armonica diventa quindi: f = A sin j, o A = f / sin j.

Dato che il principale fattore di differenza tra mieleonda e atti oscillazione compensati valore, nella sua forma più semplice, il fenomeno onda può riflettere una formula come: S = A · ω s sin (t - x / v), dove S - entità dello spostamento onda, v - velocità di spostamento (velocità delle onde), ω - frequenza angolare.

Nelle scienze che si occupano dello studio dei processi delle onde vibrazionali, è consuetudine considerare separatamente onde e oscillazioni meccaniche e elettromagnetico. Ciò è dovuto al fatto che le onde elettromagnetiche si propagano in media speciali e sono caratterizzate dal fatto che durante la propagazione trasferiscono l'energia dell'impulso vibrazionale senza trasferire la stessa sostanza (sistema) che fa questa oscillazione. Prima di tutto, un esempio qui può essere una varietà di campi: elettrici, elettromagnetici, onde radio, radiazioni di vario tipo.

Come è stato detto, oscillazioni e onde in teoriasono considerati separatamente, ma questo non significa che siano isolati in natura e quelle tecnologie che sono create dall'uomo. L'esempio più vivido qui può essere l'applicazione dei processi delle onde vibrazionali nel radar. La stazione radiante invia un segnale oscillante a forma d'onda con una frequenza predeterminata a un oggetto che si muove in un dato momento. Questa onda raggiunge l'oggetto già in un altro momento, ma viene riflessa e arriva alla stazione ricevente (modulo) - nella terza. Cioè, tra la premessa dell'onda e la sua ricezione, si forma un certo intervallo di tempo, che caratterizza il movimento dell'oggetto nello spazio. Conoscendo il ritardo temporale dell'onda e la distanza, è possibile determinare la velocità dell'oggetto in movimento con grande precisione, nonché la sua posizione. E, più piccola è la lunghezza d'onda, più precise sono le definizioni di posizione.

Nelle moderne tecnologie, oscillazioni e ondesono sempre più usati Tutti i processori informatici noti non sono altro che un sistema oscillatorio, nel quale diverse centinaia di milioni di transistor si concludono eseguendo operazioni computazionali seguendo l'esempio di quelli oscillatori nel sistema binario. La velocità di tali sistemi oscillatori è estremamente grande e viene misurata in gigahertz. Tali dati possono essere letti da qualsiasi utente aprendo la finestra "Risorse del computer - Proprietà del sistema".