Mastruma vibrojn - vibrojn fazo

Oscillatory procezoj - grava elemento de moderna scienco kaj teknologio, do ili ĉiam pagis atenton al la studo kiel unu el la "eterna" problemoj. La tasko de ajna scio - ne nura scivolemo, kaj ĝia uzo en ĉiutaga vivo. Kaj por tio, estas ĉiutage kaj estas nova teknika sistemoj kaj mekanismoj. Ili estas en movado, montrante lia esenco, faranta iun laboron, aŭ esti fiksita, reteni la potencialon sub certaj kondiĉoj, iru al la stato de moviĝo. Kiu estas la movado? Sen iranta en la ĝangalo, ni preni la plej simpla interpreto: ŝanĝo de la materialo pozicio de la korpo relativa al iu koordinatsistemo, kiu estas konvencie konsiderata fiksita.

Inter la grandega kvanto de eblaj ebloj por la movado de aparta intereso estas oscilante, kiu estas karakterizita en tiu la sistemo ripetas la ŝanĝo de lia origino (aŭ de fizikaj kvantoj) je regulaj intervaloj - cikloj. Tia vibrojn nomiĝas perioda aŭ cikla. Inter ili estas aparta klaso de harmonaj osciloj, en kiu la karakteriza signoj (rapido, akcelo, pozicio en spaco, ktp) varias sinusoidally ĝustatempe, tio estas:, havanta sinusa formo. Rimarkinda posedaĵo de harmonaj osciloj estas ke ilia kombino estas iu alia opciojn, inkluzive de kaj ne-harmonia. Tre grava koncepto en fiziko estas la "fazo de oscilado," kio signifas fiksi la pozicion de la oscilanta korpo en iu momento de tempo. Fazo mezurita en angula unuoj - radianoj prefere arbitra, kiel oportuna vojo klarigi la perioda procezoj. Alivorte, ĝi determinas la fazo valoro de la aktuala stato de la oscilanta sistemo. Alie ĝi ne povas - ĉar la fazo fluctuaciones estas la argumento de la funkcio kiu priskribas tiujn fluctuaciones. La vera valoro de la fazo de la movado de la vibro karaktero povas indiki la koordinatoj, rapido, kaj aliaj fizikaj parametroj kiuj varias sinusoidally, sed komuna al ili estas tempa dependeco.

Pruvi , ke tiu fazo de la oscilado estas malfacile - ĝi postulus simplan mekanikan sistemon - fadeno longo r, kaj nuligita ŝia "materialo punkto" - bob. Ni fiksas la fadeno en la centro de rektangula koordinatsistemo kaj devigos nia "pendolo" malvarmeta. Ni supozu, ke li pretis fari ĝin kun rapido angular w. Poste, dum la tempo t ŝarĝo rotacio angulo estas φ = WT. Aldone, ĉi tiu esprimo devus esti konsiderita la unua fazo de oscilado kiel angulo φ0 - pozicio de la sistemo antaŭ komenci la movado. Tiel, la totala angulo de turnado, la fazo estas kalkulita de la rilatumo φ = WT + φ0. Tiam la esprimo por la harmona funkcio kaj projekcio koordinato ŝarĝon sur la X-akso, ni povas skribi:

x = A * cos (WT + φ0), kie A - amplitudo de fluctuaciones en ĉi tiu kazo estas egala al r - radiuso de la fadeno.

Simile, la sama projekcio sur la Y-akso estas skribita tiel:

y = A * sin (WT + φ0).

Oni devas kompreni ke la fazo de la oscilado signifas en ĉi tiu kazo ne mezuras rotacio "angulo", kaj la angula grado de tempo kiu esprimas la tempon en angulo unuoj. Dum tiu tempo la ŝarĝo estas rotaciita de certa angulo, kiu povas esti unike difinita de la fakto ke la angula rapido de ciklaj fluktuoj w = 2 * π / T, kie T - oscilado periodo. Sekve, se oni periodo respondas al turno tra 2π radianoj, la parto de la periodo tiam povas esti proporcie esprimita kiel frakcio de la angulo de la plena rotacio de 2π.

Fluctuaciones Ne ekzistas aparte - la sono, lumo, vibro ĉiam superposición, superposición de granda kvanto de osciladoj el diversaj fontoj. Kompreneble, la rezulto de superposición de du aŭ pli vibrojn influas ilian parametroj, inkluzive de kaj fazo osciladoj. Formulo entute oscilado kutime nonharmonic, tiel eble havas tre kompleksan formon, sed tio nur iĝas pli interesa. Kiel diskutis pli supre, ĉiu ne-harmonia oscilado povas esti prezentita kiel granda nombro de harmoniko de la sama amplekso, ofteco kaj fazo. En matematiko, ĉi tiu operacio estas nomata "vastiĝo de sinsekvaj", kaj estas vaste uzita en la kalkuloj, ekzemple, la forto de strukturoj kaj instalaĵoj. La bazo por ĉi tiuj ŝtonoj estas la studo de harmonaj osciloj kun ĉiuj parametroj, inkluzive de fazo.