Физикт тодорхой үзүүлэлтээр тодорхойлогддог өөр өөр төрлийн хэлбэлзэл байдаг. Тэдний гол ялгааг авч үзээд өөр өөр хүчин зүйлээр ангил.
Үндсэн тодорхойлолтууд
Хэлбэлзэл дор гэдэг нь тогтмол давтамжтайгаар хөдөлгөөний үндсэн шинж чанарууд ижил утгатай байх үйл явцыг хэлнэ.
Үелэх хэлбэлзэл нь үндсэн хэмжигдэхүүний утга тогтмол давтамжтайгаар (хэлбэлзлийн үе) давтагдахыг хэлнэ.
Терцлийн процессын төрөл
Суурь физикт байдаг хэлбэлзлийн үндсэн төрлүүдийг авч үзье.
Чөлөөт чичиргээ нь анхны цочролын дараа гадны хувьсах нөлөөнд автдаггүй системд үүсдэг чичиргээ юм.
Чөлөөт хэлбэлзлийн жишээ бол математикийн дүүжин юм.
Гадны хувьсах хүчний нөлөөн дор системд үүсдэг эдгээр төрлийн механик чичиргээ.
Ангиллын онцлог
Бие махбодийн шинж чанараараа хэлбэлзлийн хөдөлгөөнийг дараахь төрлөөр ялгадаг:
- механик;
- дулаан;
- цахилгаан соронзон;
- холимог.
Орчинтой харьцах сонголтын дагуу
Байгаль орчинтой харьцах хэлбэлзлийн төрлийг хэд хэдэн бүлэгт хуваадаг.
Албадан хэлбэлзэл нь гадны үечилсэн үйлдлийн нөлөөн дор системд гарч ирдэг. Энэ төрлийн хэлбэлзлийн жишээ болгон бид модны навч, гарны хөдөлгөөнийг авч үзэж болно.
Албадан гармоник хэлбэлзлийн хувьд гадны нөлөөлөл ба осцилляторын давтамжийн ижил утгатай, далайц огцом нэмэгддэг резонанс үүсч болно.
Тэнцвэрээс гарсны дараа дотоод хүчний нөлөөгөөр систем дэх өөрийн чичиргээ. Чөлөөт чичиргээний хамгийн энгийн хувилбар бол утас дээр дүүжлэгдсэн эсвэл пүрштэй хавсарсан ачааны хөдөлгөөн юм.
Өөрийн хэлбэлзэл гэдэг нь системд хэлбэлзэл үүсгэхэд ашигладаг тодорхой хэмжээний потенциал энергитэй байдаг төрлүүд юм. Тэдний ялгарах онцлог нь далайц нь анхны нөхцлөөр бус системийн өөрийн шинж чанараар тодорхойлогддог явдал юм.
Санамсаргүй хэлбэлзлийн хувьд гадаад ачаалал санамсаргүй утгатай байна.
Тусмал хөдөлгөөний үндсэн параметрүүд
Бүх чичиргээний горимд тусад нь дурдах ёстой тодорхой шинж чанарууд байдаг.
Далайц гэдэг нь тэнцвэрийн байрлалаас хамгийн их хазайлт, хэлбэлзэлтэй утгын хазайлт бөгөөд үүнийг метрээр хэмждэг.
Хугацаа нь нэг удаа бүтэн эргэлдэх хугацаа юмсистемийн шинж чанарыг давтах нь секундээр тооцогдоно.
Давтамж нь цаг хугацааны нэгж дэх хэлбэлзлийн тоогоор тодорхойлогддог бөгөөд энэ нь хэлбэлзлийн үетэй урвуу пропорциональ байна.
Хэлбэлзлийн үе шат нь системийн төлөв байдлыг тодорхойлдог.
Гармоник хэлбэлзлийн шинж чанар
Ийм төрлийн хэлбэлзэл нь косинус эсвэл синусын хуулийн дагуу үүсдэг. Фурье тодорхой функцийг Фурье цуврал болгон өргөжүүлэх замаар аливаа үечилсэн хэлбэлзлийг гармоник өөрчлөлтийн нийлбэр хэлбэрээр илэрхийлж болохыг тогтоож чадсан.
Жишээ болгон тодорхой хугацаатай, мөчлөгийн давтамжтай савлуурыг авч үзье.
Эдгээр төрлийн хэлбэлзлийг юу тодорхойлдог вэ? Физик математикийн савлуурыг таталцлын нөлөөгөөр хэлбэлздэг, жингүй сунадаггүй утсан дээр дүүжлэгдсэн материаллаг цэгээс бүрдсэн идеалжуулсан систем гэж үздэг.
Ийм төрлийн чичиргээ нь тодорхой хэмжээний энергитэй, байгаль, технологид түгээмэл байдаг.
Удаан хугацааны хэлбэлзлийн хөдөлгөөнтэй үед түүний массын төвийн координат, хувьсах гүйдлийн үед хэлхээний гүйдэл ба хүчдэлийн утга өөрчлөгддөг.
Физик шинж чанараараа янз бүрийн төрлийн гармоник хэлбэлзэл байдаг: цахилгаан соронзон, механик гэх мэт.
Барзгар замаар явж буй тээврийн хэрэгслийн чичиргээ нь албадан хэлбэлзлийн үүрэг гүйцэтгэдэг.
Албадан болон үнэгүй хоёрын гол ялгаахэлбэлзэл
Эдгээр төрлийн цахилгаан соронзон хэлбэлзэл нь физик шинж чанараараа ялгаатай. Дунд зэргийн эсэргүүцэл ба үрэлтийн хүч байгаа нь чөлөөт хэлбэлзлийг багасгахад хүргэдэг. Албадан хэлбэлзлийн үед эрчим хүчний алдагдлыг гадны эх үүсвэрээс нэмэлт нийлүүлэх замаар нөхдөг.
Пүршний дүүжингийн хугацаа нь биеийн масс болон пүршний хөшүүн байдлыг харгалзан үздэг. Математикийн дүүжингийн хувьд энэ нь утасны уртаас хамаарна.
Мэдэгдэж буй хугацаатай бол та тербеллийн системийн байгалийн давтамжийг тооцоолж болно.
Технологи болон байгальд өөр өөр давтамжийн утгатай хэлбэлзэл байдаг. Жишээлбэл, Санкт-Петербург дахь Исаакийн сүмд хэлбэлздэг дүүжин 0.05 Гц давтамжтай байдаг бол атомын хувьд хэдэн сая мегагерц байдаг.
Тодорхой хугацааны дараа чөлөөт хэлбэлзлийн уналт ажиглагдана. Тийм ч учраас албадан хэлбэлзлийг бодит практикт ашигладаг. Тэд янз бүрийн чичиргээний машинд эрэлт хэрэгцээтэй байдаг. Чичиргээт алх нь хоолой, овоолго болон бусад металл хийцийг газарт шахах зориулалттай цохилтын чичиргээний машин юм.
Цахилгаан соронзон хэлбэлзэл
Хэлбэлзлийн горимуудын шинж чанар нь үндсэн физик үзүүлэлтүүдийн шинжилгээг агуулдаг: цэнэг, хүчдэл, гүйдлийн хүч. Цахилгаан соронзон хэлбэлзлийг ажиглахад ашигладаг энгийн систем бол тербеллийн хэлхээ юм. Энэ нь ороомог ба конденсаторыг цуваа холбосноор үүсдэг.
Хэлхээ хаагдах үед чөлөөт цахилгаан соронзонконденсатор дээрх цахилгаан цэнэг болон ороомог дахь гүйдлийн үечилсэн өөрчлөлттэй холбоотой хэлбэлзэл.
Гүйцэтгэх үед гадны нөлөө байхгүй, зөвхөн хэлхээнд хуримтлагдсан энерги зарцуулагддаг тул чөлөөтэй байдаг.
Хэрэв бид ороомгийн эсэргүүцлийг тэг гэж үзээд хэлбэлзлийн үеийг T гэж үзвэл системийн хийсэн нэг бүрэн хэлбэлзлийг авч үзэж болно.
Гадны нөлөө байхгүй үед тодорхой хугацааны дараа цахилгаан соронзон хэлбэлзлийн уналт ажиглагдана. Энэ үзэгдлийн шалтгаан нь конденсаторын аажмаар цэнэггүй болохоос гадна ороомгийн эсэргүүцэлтэй холбоотой байх болно.
Иймээс л бодит хэлхээнд саармагжуулсан хэлбэлзэл үүсдэг. Конденсатор дээрх цэнэгийг багасгах нь түүний анхны утгатай харьцуулахад эрчим хүчний үнэ цэнэ буурахад хүргэдэг. Энэ нь аажмаар холбогч утас болон ороомог дээр дулаан болж ялгарч, конденсатор бүрэн цэнэггүй болж, цахилгаан соронзон хэлбэлзэл дуусна.
Шинжлэх ухаан, технологийн хэлбэлзлийн ач холбогдол
Тодорхой хэмжээний давталттай аливаа хөдөлгөөн нь хэлбэлзэл юм. Жишээлбэл, математикийн дүүжин нь анхны босоо байрлалаас хоёр чиглэлд системчилсэн хазайлтаар тодорхойлогддог.
Пүршний дүүжингийн хувьд нэг бүтэн савлуур нь түүний анхны байрлалаас дээш доош хөдөлгөөнтэй тохирч байна.
Багтаамж ба индукцтэй цахилгаан хэлхээнд цэнэгийн давталт байдаг.конденсатор хавтан. Тербеллийн хөдөлгөөний шалтгаан юу вэ? Савлуур нь таталцлын нөлөөгөөр анхны байрлалдаа буцаж ирдэг тул ажилладаг. Хаврын загварын хувьд ижил төстэй функцийг хаврын уян хатан хүчээр гүйцэтгэдэг. Тэнцвэрийн байрлалыг давах үед ачаалал тодорхой хурдтай байдаг тул инерцээр дундаж төлөвийг давдаг.
Цахилгаан хэлбэлзлийг цэнэглэгдсэн конденсаторын ялтсуудын хоорондох потенциалын зөрүүгээр тайлбарлаж болно. Бүрэн цэнэггүй болсон ч гүйдэл арилдаггүй, дахин цэнэглэгддэг.
Орчин үеийн технологи нь мөн чанар, давталтын зэрэг, мөн чанар, мөн гадаад үзэмжийн "механизм"-аар эрс ялгаатай хэлбэлзлийг ашигладаг.
Механик чичиргээ нь хөгжмийн зэмсгийн чавхдас, далайн давалгаа, дүүжин зэргээс үүсдэг. Төрөл бүрийн харилцан үйлчлэл хийхдээ урвалд орох бодисын концентрацийн өөрчлөлттэй холбоотой химийн хэлбэлзлийг харгалзан үзнэ.
Цахилгаан соронзон хэлбэлзэл нь утас, хэт авианы эмнэлгийн төхөөрөмж гэх мэт төрөл бүрийн техникийн төхөөрөмжийг бүтээх боломжийг олгодог.
Цефеидын гэрэлтүүлгийн хэлбэлзэл нь астрофизикийн шинжлэх ухаанд онцгой анхаарал хандуулдаг бөгөөд өөр өөр орны эрдэмтэд үүнийг судалж байна.
Дүгнэлт
Бүх төрлийн хэлбэлзэл нь асар олон тооны техникийн үйл явц, физик үзэгдлүүдтэй нягт холбоотой байдаг. Тэдний практик ач холбогдол нь нисэх онгоц, усан онгоцны үйлдвэрлэл, орон сууцны цогцолбор барих, цахилгаан инженерчлэл, радио электроник, анагаах ухаан, суурь шинжлэх ухаанд ихээхэн ач холбогдолтой юм. Ердийн хэлбэлзлийн процессын жишээфизиологи нь зүрхний булчингийн хөдөлгөөнийг дэмждэг. Механик чичиргээ нь органик болон органик бус хими, цаг уур болон бусад олон байгалийн шинжлэх ухаанд олддог.
Математикийн дүүжингийн анхны судалгааг XVII зуунд хийж, 19-р зууны эцэс гэхэд эрдэмтэд цахилгаан соронзон хэлбэлзлийн мөн чанарыг тогтоож чадсан. Радио холбооны "эцэг" гэгддэг Оросын эрдэмтэн Александр Попов цахилгаан соронзон хэлбэлзлийн онол, Томсон, Гюйгенс, Рэйли нарын судалгааны үр дүнд үндэслэн туршилтаа яг таг хийсэн. Тэрээр цахилгаан соронзон хэлбэлзлийн практик хэрэглээг олж, радио дохиог хол зайд дамжуулахад ашиглаж чадсан.
Академич П. Н. Лебедев олон жилийн турш хувьсах цахилгаан орон ашиглан өндөр давтамжийн цахилгаан соронзон хэлбэлзэл үүсгэх туршилт хийсэн. Төрөл бүрийн чичиргээтэй холбоотой олон тооны туршилтуудын ачаар эрдэмтэд орчин үеийн шинжлэх ухаан, технологид тэдгээрийг оновчтой ашиглах талбаруудыг олж чадсан.
