Paljud füüsikast jäävad mõnikord arusaamatuks. Ja alati pole nii, et inimene lihts alt loeb sellel teemal natuke. Vahel on materjal antud nii, et füüsika põhitõdedega mitte kursis oleval inimesel on sellest lihts alt võimatu aru saada. Üks üsna huvitav lõik, millest inimesed alati esimesel korral aru ei saa ja millest aru ei saa, on perioodilised võnkumised. Enne perioodiliste võnkumiste teooria selgitamist räägime veidi selle nähtuse avastamise ajaloost.
Ajalugu
Perioodiliste võnkumiste teoreetilised alused olid teada antiikmaailmas. Inimesed nägid, kuidas lained ühtlaselt liiguvad, kuidas rattad pöörlevad, läbides teatud aja möödudes sama punkti. Nendest pe altnäha lihtsatest nähtustest sai alguse võnkumiste mõiste.
Esimesi tõendeid võnkumiste kirjeldamise kohta pole säilinud, kuid on kindl alt teada, et Maxwell ennustas teoreetiliselt 1862. aastal üht nende levinumat tüüpi (nimelt elektromagnetilist). 20 aasta pärast leidis tema teooria kinnitust. Seejärel viis Heinrich Hertz läbi rea katseid, mis tõestasid elektromagnetlainete olemasolu ja teatud neile omaste omaduste olemasolu. Nagu selgub, valguson elektromagnetlaine ja järgib kõiki asjakohaseid seadusi. Mõni aasta enne Hertzi oli üks mees, kes demonstreeris teadusringkondadele elektromagnetlainete teket, kuid kuna ta polnud teoorias nii tugev kui Hertz, ei suutnud ta tõestada, et katse õnnestus. just võnkumiste tõttu.
Oleme teemast veidi kõrvale kaldunud. Järgmises osas vaatleme peamisi näiteid perioodilistest võnkumistest, mida võime igapäevaelus ja looduses kohata.
Vaatused
Neid nähtusi esineb kõikjal ja kogu aeg. Ja peale juba näitena toodud lainetuse ja rataste pöörlemise võime märgata oma kehas perioodilisi kõikumisi: südame kokkutõmbeid, kopsude liikumist jne. Kui suumite sisse ja liigute edasi meie elunditest suuremate objektide juurde, võite näha kõikumisi teaduses, näiteks bioloogias.
Näiteks on populatsioonide arvu perioodilised kõikumised. Mis on selle nähtuse tähendus? Igas populatsioonis toimub alati kasv, seejärel vähenemine. Ja see on tingitud erinevatest teguritest. Piiratud ruumi ja paljude muude tegurite tõttu ei saa populatsioon lõputult kasvada, seetõttu on loodus looduslike mehhanismide abil õppinud arvukust vähendama. Samal ajal toimuvad arvude perioodilised kõikumised. Sama toimub ka inimühiskonnaga.
Nüüd arutleme selle kontseptsiooni teooria üle ja analüüsime mõningaid valemeid, mis käsitlevad sellist mõistet nagu perioodilised võnkumised.
Teooria
Perioodilised kõikumised on väga huvitav teema. Kuid nagu iga teise puhul, mida kaugemale sukeldute, seda arusaamatum, uudsem ja keerulisem. Selles artiklis me ei süvene, vaid kirjeldame lühid alt võnkumiste põhiomadusi.
Perioodiliste võnkumiste peamised omadused on võnkumiste periood ja sagedus. Periood näitab, kui kaua kulub laine algsesse asendisse naasmiseks. Tegelikult on see aeg, mis kulub lainel külgnevate harjade vahelise vahemaa läbimiseks. On veel üks väärtus, mis on eelmisega tihed alt seotud. See on sagedus. Sagedus on perioodi pöördväärtus ja sellel on järgmine füüsiline tähendus: see on teatud ruumiala läbinud laineharjade arv ajaühikus. Perioodiliste võnkumiste sagedus, kui see on esitatud matemaatilisel kujul, on järgmise valemiga: v=1/T, kus T on võnkeperiood.
Enne järeldusele hüppamist räägime veidi sellest, kus perioodilisi kõikumisi täheldatakse ja kuidas nendest teadmine võib elus kasulik olla.
Rakendus
Oleme juba eespool käsitlenud perioodiliste võnkumiste tüüpe. Isegi kui juhindute loendist, kus nad kohtuvad, on lihtne mõista, et nad ümbritsevad meid kõikjal. Elektromagnetlaineid kiirgavad kõik meie elektriseadmed. Pealegi poleks telefonidevaheline suhtlus või raadio kuulamine ilma nendeta võimalik.
Helilained on samuti vibratsioonid. Elektripinge mõjul spetsiaalne membraan mis tahes heligeneraatorishakkab vibreerima, tekitades teatud sagedusega laineid. Pärast membraani hakkavad vibreerima õhumolekulid, mis lõpuks jõuavad meie kõrva ja tajutakse helina.
Järeldus
Füüsika on väga huvitav teadus. Ja isegi kui tundub, et sa tead selles justkui kõike, mis võib igapäevaelus kasulik olla, on ikka selline asi, millest oleks kasulik paremini aru saada. Loodame, et see artikkel aitas teil mõista või meeles pidada vibratsioonifüüsika materjali. See on tõepoolest väga oluline teema, mille teooria praktilist rakendamist leidub tänapäeval kõikjal.
