alkuvaihe. Värähtelyvaihe

Muotoile se artikkelien muotoilusääntöjen mukaisesti.

Kuva kahden saman taajuuden värähtelyn vaihe-erosta

Värähtelyvaihe- fysikaalinen suure, jota käytetään ensisijaisesti kuvaamaan harmonisia tai lähellä harmonisia värähtelyjä, jotka muuttuvat ajan myötä (useimmiten kasvavat tasaisesti ajan myötä), tietyllä amplitudilla (vaimennetuille värähtelyille - tietyllä alkuamplitudilla ja vaimennuskertoimella), joka määrittää värähtelyjärjestelmän tilan (milloin tahansa) tiettynä ajankohtana. Sitä käytetään myös kuvaamaan aaltoja, pääasiassa yksivärisiä tai lähellä monokromaattisia.

Värähtelyvaihe(televiestinnässä periodiselle signaalille f(t), jonka jakso on T) on jakson T murto-osa t/T, jonka verran t siirtyy mielivaltaisesta origosta. Koordinaattien origoksi pidetään yleensä funktion edellisen siirtymän hetkeä nollasta suunnassa negatiivisista arvoista positiivisiin arvoihin.

Useimmissa tapauksissa vaiheesta puhutaan harmonisten (sinimuotoisten tai kuvitteellisten eksponentiaalisten) värähtelyjen (tai monokromaattisten aaltojen, myös sinimuotoisten tai kuvitteellisten eksponentiaalisten) yhteydessä.

Tällaisille vaihteluille:

, , ,

tai aallot

Esimerkiksi aallot, jotka etenevät yksiulotteisessa avaruudessa: , , , tai aallot, jotka etenevät kolmiulotteisessa avaruudessa (tai minkä tahansa ulottuvuuden avaruudessa): , , ,

värähtelyvaihe määritellään tämän funktion argumentiksi(yksi listatuista, joka tapauksessa asiayhteydestä selviää kumpi), joka kuvaa harmonista värähtelyprosessia tai monokromaattista aaltoa.

Eli vaihevärähtelylle

aallolle yksiulotteisessa avaruudessa

aallolle kolmiulotteisessa avaruudessa tai minkä tahansa muun ulottuvuuden avaruudessa:

missä on kulmataajuus (mitä suurempi arvo, sitä nopeammin vaihe kasvaa ajan myötä), t- aika , - vaihe klo t=0 - alkuvaihe; k- aaltonumero, x- koordinoida, k- aaltovektori, x- joukko (Carteesisia) koordinaatteja, jotka kuvaavat pistettä avaruudessa (sädevektori).

Vaihe ilmaistaan kulmayksiköinä (radiaanit, asteet) tai jaksoina (jakson murto-osat):

1 sykli = 2 radiaania = 360 astetta.

Fysiikassa, varsinkin kaavoja kirjoitettaessa, vaiheen radiaaniesitys on pääosin (ja oletusarvoisesti), sen mittaaminen sykleissä tai jaksoissa (lukuun ottamatta sanallisia formulaatioita) on yleensä melko harvinaista, mutta asteina mittaaminen on melko yleistä (ilmeisesti äärimmäisen eksplisiittisenä eikä johda sekaannukseen, koska astemerkkiä ei ole tapana koskaan jättää pois (esim. usein sähkötekniikan kirjoittamisena, erityisesti puheessa tai sähkötekniikassa).

Joskus (puoliklassisessa approksimaatiossa, jossa käytetään aaltoja, jotka ovat lähellä monokromaattista, mutta ei tiukasti monokromaattista, sekä polun integraaliformalismissa, jossa aallot voivat olla kaukana monokromaattisista, vaikka silti samankaltaisia kuin monokromaattisia), vaiheen katsotaan olevan riippuvainen ajasta ja tilakoordinaateista, ei lineaarifunktiona, vaan periaatteessa mielivaltaisena koordinaatti- ja aikafunktiona:

Aiheeseen liittyvät termit

Jos kaksi aaltoa (kaksi värähtelyä) osuvat täysin yhteen, aaltojen sanotaan olevan vaiheessa. Siinä tapauksessa, että yhden värähtelyn maksimin hetket ovat samat kuin toisen värähtelyn minimin momentit (tai yhden aallon maksimit ovat yhtäpitäviä toisen minimien kanssa), he sanovat, että värähtelyt (aallot) ovat vastavaiheessa. Tässä tapauksessa, jos aallot ovat samat (amplitudissa), summauksen seurauksena tapahtuu niiden keskinäinen tuhoutuminen (täsmälleen, täydellisesti - vain jos aallot ovat monokromaattisia tai ainakin symmetrisiä, olettaen, että etenemisväliaine on lineaarinen jne.).

Toiminta

Yksi perustavanlaatuisimmista fysikaalisista suureista, jolle lähes minkä tahansa riittävän perustavanlaatuisen fysikaalisen järjestelmän nykyaikainen kuvaus rakentuu - toiminta - on merkitykseltään vaihe.

Huomautuksia

Wikimedia Foundation. 2010 .

Katso, mitä "värähtelyvaihe" tarkoittaa muissa sanakirjoissa:

Värähtelyjä kuvaavan funktion jaksoittain muuttuva argumentti. tai aallot. käsitellä asiaa. Harmonisesti. oskillaatio u(x,t)=Acos(wt+j0), missä wt+j0=j F. c., A amplitudi, w ympyrätaajuus, t aika, j0 alku (kiinteä) F. c. (hetkellä t=0,… ... Fyysinen tietosanakirja

värähtelyvaihe- (φ) Funktion argumentti, joka kuvaa harmonisen värähtelyn lain mukaan muuttuvaa arvoa. [GOST 7601 78] Aiheet optiikka, optiset instrumentit ja mittaukset Yleistystermit värähtelyt ja aallot EN värähtelyn vaihe DE Schwingungsphase FR… … Teknisen kääntäjän käsikirja Vaihe - Vaihe. Heilurien värähtelyt samassa vaiheessa (a) ja vastavaiheessa (b); f on heilurin poikkeama tasapainoasennosta. VAIHE (kreikan sanasta phasis), 1) tietty hetki minkä tahansa prosessin kehityksessä (sosiaalinen, ... ... Kuvitettu tietosanakirja

- (kreikkalaisesta phasis-ilmiöstä), 1) tietty hetki minkä tahansa prosessin (sosiaalinen, geologinen, fyysinen jne.) kehityksessä. Fysiikassa ja tekniikassa värähtelyjen vaihe on erityisen tärkeä, värähtelyprosessin tila tietyssä ... ... Nykyaikainen tietosanakirja

- (kreikkalaisesta phasis-ilmiöstä) ..1) tietty hetki minkä tahansa prosessin (sosiaalinen, geologinen, fyysinen jne.) kehityksessä. Fysiikassa ja tekniikassa värähtelyjen vaihe on erityisen tärkeä, värähtelyprosessin tila tietyssä ... ... Suuri Ensyklopedinen sanakirja

Vaihe (kreikan kielestä phasis - ulkonäkö), ajanjakso, vaihe ilmiön kehityksessä; Katso myös vaihe, värähtelyvaihe… Suuri Neuvostoliiton tietosanakirja

s; ja. [kreikasta. faasi esiintyminen] 1. Erillinen vaihe, ajanjakso, kehitysvaihe, mitä l. ilmiöt, prosessit jne. Yhteiskunnan kehityksen päävaiheet. Eläin- ja kasvimaailman vuorovaikutusprosessin vaiheet. Kirjoita uusi, ratkaiseva, ... ... tietosanakirja

Tiesitkö, mikä on ajatuskoe, gedanken-kokeilu?
Se on olematon käytäntö, muualla oleva kokemus, mielikuvitus siitä, mitä ei todellisuudessa ole. Ajatuskokeilut ovat kuin päiväunelmia. Ne synnyttävät hirviöitä. Toisin kuin fysikaalinen koe, joka on hypoteesien kokeellinen testi, "ajatuskoe" taianomaisesti korvaa kokeellisen testin halutuilla, testaamattomilla johtopäätöksillä, manipuloimalla loogisia rakenteita, jotka itse asiassa rikkovat logiikkaa käyttämällä todistettuja premissioita todistettuina eli substituutioina. "Ajatuskokeiden" hakijoiden päätehtävänä on siis huijata kuuntelija tai lukija korvaamalla todellinen fyysinen koe hänen "nukkellaan" - fiktiivinen päättely ehdonalaisessa ilman fyysistä varmennusta.
Fysiikan täyttäminen kuvitteellisilla, "ajatuskokeilla" on johtanut absurdiin, surrealistiseen, hämmentävään maailmakuvaan. Todellisen tutkijan on erotettava tällaiset "kääreet" todellisista arvoista.

Relativistit ja positivistit väittävät, että "ajatuskoe" on erittäin hyödyllinen työkalu teorioiden (myös mielessämme nousevien) testaamiseen johdonmukaisuuden varmistamiseksi. Tässä he huijaavat ihmisiä, koska minkä tahansa tarkastuksen voi suorittaa vain lähde, joka on riippumaton tarkastuksen kohteesta. Hypoteesin hakija itse ei voi olla oman väitteensä testi, koska syynä tähän väitteeseen itsessään on hakijan näkemien ristiriitojen puuttuminen lausunnosta.

Näemme tämän esimerkissä SRT ja GR, jotka ovat muuttuneet eräänlaiseksi tiedettä ja yleistä mielipidettä hallitsevaksi uskonnoksi. Mikään niiden ristiriitainen tosiasia ei voi voittaa Einsteinin kaavaa: "Jos tosiasia ei vastaa teoriaa, muuta tosiasiaa" (Toisessa versiossa "Eikö tosiasia vastaa teoriaa? - Mitä pahempaa on tosiasia").

Maksimi, mitä "ajatuskokeilu" voi vaatia, on vain hypoteesin sisäinen johdonmukaisuus hakijan oman, usein ei mitenkään totta, logiikan puitteissa. Käytäntöjen noudattaminen ei tarkista tätä. Todellinen testi voi tapahtua vain todellisessa fyysisessä kokeessa.

Kokeilu on kokeilu, koska se ei ole ajatuksen jalostus, vaan ajatuksen testi. Ajatus, joka on johdonmukainen itsessään, ei voi testata itseään. Tämän on todistanut Kurt Gödel.

Aallot näyttävät

Tason monokromaattisen sähkömagneettisen yhtälöt

Minkä tahansa pisteen hetkelliset arvot liittyvät suhteeseen

värähtelevät samoissa vaiheissa ja niiden

Taso, joka on kohtisuorassa etenemisnopeusvektoriin nähden

Magneettikentät ovat keskenään kohtisuorassa ja sijaitsevat sisällä

Sähkömagneettiset aallot ovat poikittaisia,

Ympäristöt määräytyvät kaavan mukaan

Sähkömagneettisten aaltojen vaihenopeus eri

Aalto.

Avaruusprosessi ja on sähkömagneettinen

Osoita toiseen. Tämä määräajoin ajallisesti ja

Levittyy ympäröivään tilaan yhdestä

Sähkö- ja magneettikenttien keskinäiset muunnokset,

sähkömagneettinen kenttä, sitten syntyy sekvenssi

Muuttujan virittäminen värähtelevillä varauksilla

Maxwellin yhtälöt sähkömagneettiselle kentälle. Jos

Sähkömagneettisten aaltojen olemassaolo seuraa

Elektromagneettiset aallot

Shimi, tulee olemaan heikko. Siten esim.

Muiden komponenttien kondensaattoriin luoma jännite

Ylittää tämän komponentin arvon, vaikka

Ihanteelliset jännitykset, haluttu komponentti. Perustettuaan

Monimutkainen jännite, joka on yhtä suuri kuin useiden sinimuotoisten summa

Resonanssiilmiötä käytetään eristämiseen

Sama kuin piirin käänteisen laatutekijän arvo, ts.

Resonanssikäyrän suhteellinen leveys

Piirin laatutekijä määrää resonanssin terävyyden

Silmukkavastus.

Joten laatutekijä on kääntäen verrannollinen

Leikkauksella U

Kondensaattori voi ylittää syötetyn jännitteen, ts.

Piirin resonanssiominaisuuksille on ominaista laatu

Tasainen virta piirissä, jossa on kondensaattori, ei voi virrata.

Ires LC

Yhdessä piirin ominaistaajuuden kanssa

Siksi virranvoimakkuuden resonanssitaajuus

Riisi. 1.22

R1< R2 < R3

   . (1,96)

klo ω →0, minä= 0, koska vakiojännitteellä

ness Q, joka näyttää kuinka monta kertaa jännite on päällä

 (1,97)

Alhaisella vaimennuksen kanssa ω res≈ ω0 Ja

Q  1 (1,98)

käyrät. Kuvassa 1.23 näyttää yhden resonanssikäyristä

piirin virralle. Taajuudet ω1 Ja ω2 vastaavat nykyistä

max minä minä 2 .

  

ääriviivat (vaihtamalla R Ja C) vaaditulle taajuudelle

, voit saada jännitteen kondensaattoriin K kerran

viritä radio halutulle aallonpituudelle.

    1 0 2

mmmax minä

Riisi. 1.7

Kuva 1.23

 , (1,100)

 - sähkömagneettisten aaltojen nopeus tyhjiössä.

vektoreista lähtien E

Ja H

sähkö- ja

aallonmuodostus, joka muodostaa oikeakätisen järjestelmän (kuva 1.24). klo

nämä vektorit E

Ja H

0 0   E  N. (1.101)

cos() m Е  Е t  kx  , (1.102)

cos() m H  H t  kx  , (1.103)

missä ω on aallon taajuus, k = ω/υ = 2π/λ on aaltoluku, α-

Kuva 1.24

Sähkömagneettiset aallot kuljettavat energiaa. Volumetrinen

>> Värähtelyvaihe

§ 23 VAIHE VÄRINTÄÄN

Otetaan käyttöön toinen harmonisia värähtelyjä kuvaava suure - värähtelyjen vaihe.

Tietyllä värähtelyamplitudilla värähtelevän kappaleen koordinaatti milloin tahansa määräytyy yksiselitteisesti kosini- tai sini-argumentilla:

Kosinin tai sinifunktion etumerkin alla olevaa arvoa kutsutaan tämän funktion kuvaamien värähtelyjen vaiheeksi. Vaihe ilmaistaan kulmayksiköinä radiaaneja.

Vaihe määrää paitsi koordinaatin arvon, myös muiden fysikaalisten suureiden, kuten nopeuden ja kiihtyvyyden, arvon, jotka myös muuttuvat harmonisen lain mukaan. Siksi voidaan sanoa, että vaihe määrittää värähtelyjärjestelmän tilan tietyllä amplitudilla milloin tahansa. Tämä on vaiheen käsitteen merkitys.

Värähtelyt, joilla on samat amplitudit ja taajuudet, voivat vaihdella vaiheittain.

Suhde osoittaa, kuinka monta jaksoa on kulunut värähtelyn alkamisesta. Mikä tahansa ajan t arvo jaksojen T lukumääränä ilmaistuna vastaa vaiheen arvoa radiaaneina ilmaistuna. Joten ajan t \u003d (jakson neljännes) kulumisen jälkeen, puolen jakson kulumisen jälkeen = , koko jakson kulumisen jälkeen = 2 jne.

On mahdollista kuvata kuvaajalla värähtelevän pisteen koordinaatin riippuvuus ei ajasta, vaan vaiheesta. Kuvassa 3.7 näkyy sama kosiniaalto kuin kuvassa 3.6, mutta vaaka-akselilla on eri vaihearvot ajan sijasta.

Harmonisten värähtelyjen esitys kosinin ja sinin avulla. Tiedät jo, että harmonisilla värähtelyillä kehon koordinaatti muuttuu ajan myötä kosinin tai sinin lain mukaan. Vaiheen käsitteen esittelyn jälkeen käsittelemme tätä tarkemmin.

Sini eroaa kosinista argumentin siirtymisellä , joka vastaa yhtälöstä (3.21) yhtälöstä (3.21) vastaavaa aikaväliä, joka on yhtä suuri kuin neljännes jaksosta:

Mutta tässä tapauksessa alkuvaihe, eli vaiheen arvo hetkellä t = 0, ei ole nolla, vaan .

Yleensä herätämme jouseen kiinnitetyn kappaleen värähtelyjä tai heilurin värähtelyjä poistamalla heilurikappaleen tasapainoasennosta ja vapauttamalla sen. Siirtyminen tasapainon hypopositiosta on suurin alkuhetkellä. Siksi värähtelyjen kuvaamiseen on kätevämpää käyttää kaavaa (3.14) kosinin avulla kuin kaavaa (3.23) siniä käyttäen.

Mutta jos virittäisimme levossa olevan kappaleen värähtelyt lyhytaikaisella työnnöllä, niin kehon koordinaatti alkuhetkellä olisi yhtä suuri kuin nolla ja koordinaatin muutoksia ajan myötä olisi helpompi kuvata sinillä eli kaavalla.

x = x m sin t (3,24)

koska tässä tapauksessa alkuvaihe on nolla.

Jos alkuhetkellä (hetkellä t = 0) värähtelyvaihe on , niin värähtelyyhtälö voidaan kirjoittaa seuraavasti

x = xm sin(t + )

Vaiheen siirto. Kaavoilla (3.23) ja (3.24) kuvatut värähtelyt eroavat toisistaan vain vaiheittain. Näiden värähtelyjen vaihe-ero tai, kuten usein sanotaan, vaihesiirto on . Kuva 3.8 esittää kaavioita koordinaateista ajan funktiona värähtelyille, jotka on siirretty vaiheessa . Kaavio 1 vastaa värähtelyjä, jotka tapahtuvat sinilain mukaan: x \u003d x m sin t ja kaavio 2 vastaa värähtelyjä, jotka tapahtuvat kosinilain mukaan:

Kahden värähtelyn vaihe-eron määrittämiseksi on molemmissa tapauksissa välttämätöntä ilmaista värähtelyarvo saman trigonometrisen funktion - kosinin tai sinin - kautta.

1. Mitä värähtelyjä kutsutaan harmonisiksi!
2. Miten kiihtyvyys ja koordinaatit liittyvät harmonisissa värähtelyissä?

3. Miten värähtelyjen syklinen taajuus ja värähtelyjakso liittyvät toisiinsa?
4. Miksi jouseen kiinnitetyn kappaleen värähtelytaajuus riippuu sen massasta, kun taas matemaattisen heilurin värähtelytaajuus ei riipu massasta!
5. Mitkä ovat kolmen eri harmonisen värähtelyn amplitudit ja jaksot, joiden käyrät on esitetty kuvissa 3.8, 3.9!

Oppitunnin sisältö oppitunnin yhteenveto tukikehys oppituntiesitys kiihdyttävät menetelmät interaktiiviset tekniikat Harjoitella tehtävät ja harjoitukset itsetutkiskelu työpajat, koulutukset, tapaukset, tehtävät kotitehtävät keskustelukysymykset opiskelijoiden retoriset kysymykset Kuvituksia ääni, videoleikkeet ja multimedia valokuvat, kuvat grafiikka, taulukot, kaaviot huumori, anekdootit, vitsit, sarjakuvavertaukset, sanonnat, ristisanatehtävät, lainaukset Lisäosat abstrakteja artikkelit sirut uteliaisiin huijausarkkeihin oppikirjat perus- ja lisäsanasto muut Oppikirjojen ja oppituntien parantaminenkorjata oppikirjan virheet päivittää oppikirjan fragmentti innovaation elementtejä oppitunnilla vanhentuneen tiedon korvaaminen uudella Vain opettajille täydellisiä oppitunteja kalenterisuunnitelma vuodelle keskusteluohjelman metodologiset suositukset Integroidut oppitunnit

Kun luet tätä osaa, muista se vaihtelut luonteeltaan erilaista fysikaalista materiaalia kuvataan yhtenäisestä matemaattisesta näkökulmasta. Tässä on ymmärrettävä selkeästi sellaiset käsitteet kuin harmoninen värähtely, vaihe, vaihe-ero, amplitudi, taajuus, värähtelyjakso.

On pidettävä mielessä, että missä tahansa todellisessa värähtelyjärjestelmässä on väliaineen resistanssit, ts. värähtelyt vaimentuvat. Värähtelyn vaimennuksen karakterisoimiseksi otetaan käyttöön vaimennuskerroin ja logaritminen vaimennusvähennys.

Jos tärinää tehdään ulkoisen, ajoittain muuttuvan voiman vaikutuksesta, tällaisia värähtelyjä kutsutaan pakotetuiksi. He ovat pysäyttämättömiä. Pakotetun värähtelyn amplitudi riippuu käyttövoiman taajuudesta. Kun pakkovärähtelyn taajuus lähestyy luonnollisen värähtelyn taajuutta, pakotetun värähtelyn amplitudi kasvaa jyrkästi. Tätä ilmiötä kutsutaan resonanssiksi.

Siirryn sähkömagneettisten aaltojen tutkimukseen, sinun on ymmärrettävä se selvästisähkömagneettinen aaltoon avaruudessa etenevä sähkömagneettinen kenttä. Yksinkertaisin järjestelmä, joka lähettää sähkömagneettisia aaltoja, on sähköinen dipoli. Jos dipoli suorittaa harmonisia värähtelyjä, se säteilee monokromaattista aaltoa.