Перыядычныя ваганні: вызначэнне, асноўныя характарыстыкі

Многае з фізікі нікалі застаецца незразумелым. І справа не заўсёды ў тым, што чалавек проста мала прачытаў па гэтай тэме. Часам матэрыял дадзены так, што зразумець яго чалавеку, не знаёмаму з асновамі фізікі, проста немагчыма. Адным даволі цікавым падзелам, які не заўсёды людзі разумеюць з першага разу і здольныя асэнсаваць, з'яўляюцца перыядычныя ваганні. Перш чым растлумачыць тэорыю перыядычных ваганняў, пагаворым крыху пра гісторыю выяўлення гэтай з'явы.

гісторыя

Тэарэтычныя асновы перыядычных ваганняў былі вядомыя яшчэ ў старажытным свеце. Людзі бачылі, як раўнамерна рухаюцца хвалі, як круцяцца колы, праходзячы праз пэўны прамежак часу праз адну і тую ж кропку. Менавіта з гэтых простых, на першы погляд, з'яў пайшло паняцце ваганняў.

Першых сведчанняў апісання ваганняў не захавалася, аднак дакладна вядома, што адзін з самых распаўсюджаных іх відаў (а менавіта электрамагнітныя) тэарэтычна прадказаў Максвел ў 1862 годзе. Праз 20 гадоў яго тэорыя атрымала пацверджанне. Тады Генрых Герц правёў серыю доследаў, якія даказваюць існаванне электрамагнітных хваль і наяўнасць пэўных уласцівасцяў, уласцівых толькі ім. Як аказалася, святло таксама з'яўляецца электрамагнітнай хваляй і падпарадкоўваецца ўсім адпаведным законах. За некалькі гадоў да Герца знайшоўся чалавек, які прадэманстраваў навуковаму таварыству генерацыю электрамагнітных хваляў, але з-за таго, што ён ня быў моцны ў тэорыі так жа, як Герц, не змог даказаць, што поспех вопыту тлумачыцца менавіта ваганнямі.

Мы крыху адышлі ад тэмы. У наступным раздзеле разгледзім асноўныя прыклады перыядычных ваганняў, якія мы можам сустрэць у паўсядзённым жыцці і ў прыродзе.

віды

Гэтыя з'явы адбываюцца ўсюды і ўвесь час. І акрамя ўжо прыведзеных у прыклад хваль і кручэння колаў, мы можам заўважыць перыядычныя ваганні ў нашым арганізме: скарачэння сэрца, рух лёгкіх і гэтак далей. Калі павялічваць маштаб і пераходзіць да больш буйных аб'ектах, чым нашы органы, можна ўбачыць ваганні і ў такой навуцы, як біялогія.

Прыкладам могуць служыць перыядычныя ваганні колькасці папуляцый. У чым сэнс гэтай з'явы? У любой папуляцыі заўсёды адбываецца то яе павелічэнне, то памяншэнне. І звязана гэта бывае з рознымі фактарамі. З-за абмежаванасці прасторы і многіх іншых фактараў папуляцыя не можа бясконца расці, таму з дапамогай натуральных механізмаў прырода навучылася памяншаць колькасць. Пры гэтым і адбываюцца перыядычныя ваганні колькасці. Тое ж самае адбываецца і з чалавечым грамадствам.

Зараз абмяркуем тэорыю гэтага паняцця і разбяром трохі формул, якія тычацца такога паняцця, як перыядычныя ваганні.

тэорыя

Перыядычныя ваганні - вельмі цікавая тэма. Але, як і ў любой іншай, чым далей апускаешся - тым больш незразумелага, новага і складанага. У гэтым артыкуле мы не будзем паглыбляцца, толькі раскажам коратка аб асноўных уласцівасцях ваганняў.

Асноўнымі характарыстыкамі перыядычных ваганняў з'яўляюцца перыяд і частата ваганняў. Перыяд паказвае, які час патрабуецца хвалі, каб вярнуцца ў зыходнае становішча. Фактычна гэты час, за якое хваля праходзіць адлегласць паміж яе суседнімі грабянямі. Ёсць яшчэ адна велічыня, якая цесна звязаная з папярэдняй. Гэта частата. Частата адваротная перыяду і мае такі фізічны сэнс: гэта колькасць грабянёў хваль, якія прайшлі праз пэўную вобласць прасторы за адзінку часу. Частата перыядычных ваганняў, калі ўявіць яе ў матэматычным выглядзе, мае формулу: v = 1 / T, дзе T - перыяд ваганняў.

Перад тым як перайсці да заключэння, раскажам крыху аб тым, дзе назіраюцца перыядычныя ваганні і як веды пра іх могуць быць карысныя ў жыцці.

прымяненне

Вышэй мы ўжо разгледзелі віды перыядычных ваганняў. Калі нават кіравацца пералікам таго, дзе яны сустракаюцца, лёгка зразумець, што яны атачаюць нас усюды. Электрамагнітныя хвалі выпраменьваюць ўсе нашы электрапрыборы. Больш за тое, сувязь тэлефона з тэлефонам або праслухоўванне радыё былі б немагчымыя без іх.

Гукавыя хвалі таксама ўяўляюць сабой ваганні. Пад дзеяннем электрычнага напружання спецыяльная мембрана ў якім-небудзь генератары гуку пачынае вібраваць, ствараючы хвалі пэўнай частоты. Услед за мембранай пачынаюць вагацца малекулы паветра, якія ў рэшце рэшт і даходзяць да нашага вуха і ўспрымаюцца як гук.

заключэнне

Фізіка - вельмі цікавая навука. І нават калі здаецца, што вы, здаецца, як ведаеце ў ёй усё, што можа спатрэбіцца ў паўсядзённым жыцці, усё роўна знойдзецца такая рэч, у якой будзе нялішнім разабрацца лепей. Мы спадзяемся, што гэты артыкул дапамагла вам зразумець ці ўспомніць матэрыял па фізіцы ваганняў. Гэта сапраўды вельмі важная тэма, практычнае прымяненне тэорыі з якой сёння сустракаецца паўсюдна.