L'étude des vibrations mécaniques

Autour de nous le monde physique est pleine de mouvement. Presque impossible de trouver au moins un corps physique, ce qui pourrait être considéré comme étant au repos. En plus uniformément rectiligne avant le mouvement, le mouvement d'une trajectoire complexe, l' accélération du mouvement et d' autres, nous pouvons observer de première main, ou de subir l'impact des mouvements récurrents des objets matériels.

L'homme avait remarqué les traits distinctifs et caractéristiques des mouvements oscillatoires, et même appris à utiliser des vibrations mécaniques pour leurs propres fins. Tous les processus de temps récurrents périodiquement, on peut mentionner les vibrations. Les vibrations mécaniques ne sont qu'une partie des divers phénomènes du monde, qui aura lieu dans pratiquement les mêmes lois. Sur un exemple visuel des mouvements répétitifs mécaniques peuvent rendre les règles de base et de déterminer les lois qui ont pour origine des processus électromagnétiques, électromécaniques et autres oscillatoires.

La nature des oscillations périodiques mécaniques est dans la conversion de l'énergie potentielle en énergie cinétique. Pour décrire un exemple de la façon dont la conversion d'énergie se fait par des vibrations mécaniques peut être, compte tenu de la balle, suspendu à un ressort. Au repos , la force de gravité est équilibrée par la force élastique du ressort. Mais il est nécessaire de mettre le système hors de la force de l' équilibre, ce qui déclenche le mouvement d'un côté du point d'équilibre, comme l' énergie potentielle commencera sa transformation en énergie cinétique. Et cela, à son tour, à partir du moment de passer la position zéro balle commence à se transformer en potentiel. Ce processus se déroule tant que les conditions d'existence du système proche de parfait.

Mathématiquement considéré fluctuations idéales qui se produisent sur la fonction sinus ou cosinus. De tels processus sont appelés oscillations harmoniques. L'exemple idéal du mouvement mécanique est les oscillations harmoniques du pendule dans absolument vide, quand il n'y a pas d' influence des forces de friction. Mais il est tout à fait le cas sans défaut, pour atteindre ce qui est techniquement très difficile.

Les vibrations mécaniques, en dépit de leur durée, tôt ou tard terminés, et le système occupe une position d'équilibre relatif. Cela se produit en raison de gaspillage d'énergie pour vaincre la résistance de l'air, la friction et d'autres facteurs, conduira inévitablement à un ajustement des calculs dans la transition de l'idéal aux conditions réelles dans lesquelles il y a le système en question.

Inexorablement plus proche de l'étude approfondie et l'analyse, nous devons décrire mathématiquement les vibrations mécaniques. Formule ce procédé comprennent des quantités telles que l' amplitude (A), la fréquence d'oscillation (w), la phase initiale (a). Une fonction du déplacement (X) en fonction du temps (t) a la forme d'une forme classique

x = Acos (p + a).

Il convient également de mentionner la valeur qui caractérise les vibrations mécaniques, ayant un nom – la période (T), qui est défini mathématiquement comme

T = 2π / p.

Les vibrations mécaniques, en plus de la visibilité de la description non-mécanique des processus d'hésitation de la nature, nous sommes intéressés par certaines des propriétés qui, lorsqu'ils sont utilisés correctement, peuvent fournir un certain avantage, et si on les laisse sans surveillance, – conduire à des problèmes importants.

Une attention particulière devrait être accordée au phénomène d'une forte augmentation de l'amplitude des oscillations forcées à venir lorsque la fréquence de l'impact de la force motrice à la fréquence des oscillations du corps. Elle est appelée résonance. Largement utilisé dans l'électronique, les systèmes mécaniques, phénomène de résonance est principalement manifeste nature destructrice, il faut considérer lors de la création d'une grande variété de structures et systèmes mécaniques.

Une autre manifestation de vibrations mécaniques est une vibration. Son apparence peut avoir non seulement un certain inconfort, mais aussi d'apporter à l'apparition de la résonance. Mais en dehors de l'impact négatif, les vibrations locales à faible intensité des symptômes peuvent influer favorablement sur l' ensemble du corps humain, l' amélioration de l'état de fonctionnement du système nerveux central, et même d' accélérer la cicatrisation des plaies , etc.

Des modes de réalisation supplémentaires manifestation d'oscillations mécaniques peut distinguer les ultrasons phénomène sonore. propriétés mécaniques utiles de ces ondes et d'autres manifestations des oscillations mécaniques sont largement utilisés dans divers domaines de l'activité humaine.