Επίδραση Απόσβεσης

Κάθε φαινόμενο που παρατηρείται στη φύση καθοδηγείται πάντα από κάποιου είδους ερέθισμα. Από ένα όχημα που διασχίζει μέχρι τις πλανητικές κινήσεις και περιστροφές, κάθε παρατηρήσιμη κίνηση σχετίζεται άμεσα ή έμμεσα με την εφαρμογή δύναμης. Αν δεν υπήρχε δύναμη εφαρμογής, δεν θα υπήρχε η δυνατότητα να γίνει οποιοδήποτε είδος εργασίας. Αλλά η δύναμη δεν λειτουργεί μόνο για να προκαλέσει κίνηση. σταματά επίσης την κίνηση.

Τι είναι οι δυνάμεις απόσβεσης;

Οι δυνάμεις απόσβεσης είναι ένας συγκεκριμένος τύπος δύναμης που χρησιμοποιείται για να επιβραδύνει ή να σταματήσει μια κίνηση. Το βασικό σημείο είναι ότι οι δυνάμεις απόσβεσης λειτουργούν μόνο σε δονητική κίνηση ή συστήματα που παρουσιάζουν ταλαντωτική φύση. Είναι μια δύναμη που περιορίζει τους κραδασμούς που μπορεί να είναι μηχανικής ή ηλεκτρικής φύσης. Το φαινόμενο απόσβεσης που προκαλείται από τις δυνάμεις απόσβεσης οφείλεται στη διασπορά της ενέργειας.

Ο στόχος οποιασδήποτε δύναμης απόσβεσης σε ένα ταλαντευόμενο σύστημα είναι να μειώσει το πλάτος της ταλάντωσής του ή να αποτρέψει την ταλάντωση από το να συμβεί. Η απόσβεση είναι ένα φαινόμενο που προκαλείται από δυνάμεις απόσβεσης και εμφανίζεται σχεδόν σε κάθε σύστημα. Για να μην συμβεί απόσβεση σε ένα σύστημα, πρέπει να είναι απαλλαγμένο από δυνάμεις που αντιτίθενται στην ταλαντωτική κίνηση της δύναμης. Κάθε δύναμη που εφαρμόζεται λαμβάνει μια απόκριση και αυτή η απόκριση λειτουργεί ως δύναμη απόσβεσης.

Ποιες είναι οι επιπτώσεις της απόσβεσης;

Οι δυνάμεις απόσβεσης είναι υπεύθυνες για την επιβράδυνση της ταλαντωτικής κίνησης ενός ταλαντούμενου σώματος, αλλά ποια ακριβώς επίδραση έχουν οι δυνάμεις απόσβεσης; Ας ρίξουμε μια ματιά.

Μείωση του πλάτους λόγω των δυνάμεων απόσβεσης

Αυτό είναι το πιο προφανές αποτέλεσμα οποιασδήποτε δύναμης απόσβεσης. Το πλάτος δίνει την έκταση στην οποία συμβαίνει μια ταλαντωτική κίνηση. Το πλάτος ενός ταλαντωτικού συστήματος δίνει την ενέργεια που αποθηκεύεται στο ταλαντευόμενο σύστημα. Επομένως, όταν μια δύναμη απόσβεσης επηρεάζει ένα σύστημα ταλάντωσης, προκαλεί μείωση της ενέργειας του συστήματος και κατά συνέπεια επηρεάζει τη μείωση του πλάτους της ταλάντωσης. Η μείωση του πλάτους μπορεί να είναι σταδιακή ή πολύ έντονη ανάλογα με το επίπεδο της δύναμης απόσβεσης που εφαρμόζεται στο σύστημα. Σε ένα ιδανικό σύστημα, το πλάτος του ταλαντευτικού συστήματος παραμένει αμετάβλητο, αλλά αυτό δεν μπορεί να αναδημιουργηθεί στον φυσικό κόσμο.

Αλλαγή της γωνιακής ταχύτητας λόγω των δυνάμεων απόσβεσης

Η ενέργεια σε έναν ταλαντωτή φαίνεται επίσης στη γωνιακή ταχύτητα του ταλαντούμενου σώματος. Αυτό σημαίνει ότι αν αλλάξει η ενέργεια του συστήματος, θα αλλάξει και η γωνιακή ταχύτητα με την οποία συμβαίνουν οι ταλαντώσεις. Αυτό ενισχύεται περαιτέρω από το γεγονός ότι με την αύξηση της δύναμης απόσβεσης που εφαρμόζεται στο σύστημα, η συνολική ενέργεια του ταλαντούμενου συστήματος διαχέεται, γεγονός που προκαλεί τη μεταβολή της γωνιακής ταχύτητας του συστήματος.

Τύποι δυνάμεων απόσβεσης

Διαφορετικοί τύποι δυνάμεων απόσβεσης μπορούν να εμφανιστούν σε ένα σύστημα. τα πιο παρατηρημένα παρατίθενται παρακάτω.

Μηχανικές δυνάμεις απόσβεσης

Αυτή είναι μια περίπτωση όπου η χρήση μηχανικών δυνάμεων έχει αποσβέσει τις ταλαντώσεις ενός σώματος. Αυτές οι δυνάμεις απόσβεσης ονομάζονται μηχανικές δυνάμεις απόσβεσης και αυτά τα φαινόμενα απόσβεσης ονομάζονται μηχανική απόσβεση. Η μέγιστη παρατηρήσιμη μηχανική δύναμη απόσβεσης είναι η τριβή. Συνήθως περιλαμβάνει τη μετατροπή της μηχανικής κίνησης ενός ταλαντούμενου σώματος σε θερμότητα και στη συνέχεια τη διάχυση, επομένως μειώνεται η κινητική ενέργεια του σώματος.

Ιξώδεις δυνάμεις απόσβεσης

Στα περισσότερα ταλαντευόμενα συστήματα, όπως τα φορτία ελατηρίου και τα ελαστικά, το φαινόμενο απόσβεσης εφαρμόζεται με την απαίτηση ενός πολύ παχύρρευστου ρευστού. Σε ένα παχύρρευστο ρευστό, παρατηρείται η ιξώδης οπισθέλκουσα, η οποία είναι ίδια με την τριβή. Κάθε φορά που ένα ταλαντούμενο σώμα υποβάλλεται σε παχύρρευστη έλξη, η κινητική ενέργεια αυτού του συγκεκριμένου σώματος διαχέεται με πολύ ταχύτερο ρυθμό από ό,τι αν το ίδιο ταλαντούμενο σώμα είχε τοποθετηθεί στον αέρα. Η ιξώδης οπισθέλκουσα τις περισσότερες φορές προκαλεί υπερβολική απόσβεση του συστήματος, γεγονός που οδηγεί στο μηδενισμό των ταλαντώσεων.

Ηλεκτρικές δυνάμεις απόσβεσης

Σε ένα σύστημα εναλλασσόμενου ρεύματος, οι ταλαντώσεις συμβαίνουν σε σχέση με την πολικότητα του ρεύματος που διέρχεται. Αυτές οι ταλαντώσεις του ρεύματος αντιτίθενται από τη δύναμη απόσβεσης που παρέχουν οι αντιστάσεις. Διαχέουν την ενέργεια που μεταφέρεται από το ηλεκτρικό ρεύμα με τη μορφή θερμότητας, μειώνοντας έτσι την πραγματική ενέργεια που λαμβάνει ο δέκτης.

Ηλεκτρομαγνητικές δυνάμεις απόσβεσης

Η απόσβεση ακτινοβολίας παρατηρείται λόγω ηλεκτρομαγνητικών δυνάμεων απόσβεσης και συνήθως παρατηρείται σε υποατομικά σωματίδια. Για παράδειγμα, όταν ένα ηλεκτρόνιο διεγείρεται, αρχίζει να ταλαντώνεται. όταν ξεκινά αυτή η ταλάντωση, η μηχανική ενέργεια του ηλεκτρονίου διαχέεται με τη μορφή ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων.

Συμπέρασμα 

Οι δυνάμεις απόσβεσης είναι δυνάμεις που εφαρμόζονται για να επιβραδύνουν την κίνηση. Μια δύναμη απόσβεσης υπάρχει σχεδόν σε κάθε σύστημα που υπάρχει στη φύση. Η κατανόηση της επίδρασης των δυνάμεων απόσβεσης είναι ζωτικής σημασίας για την κατανόηση της κίνησης των οντοτήτων και την πρόβλεψη της μακροζωίας ενός πειράματος, ή με άλλα λόγια, πόσο καιρό θα συνεχιστεί χωρίς εξωτερική υποστήριξη.

Το πλάτος ενός ταλαντωτικού συστήματος δίνει την ενέργεια που αποθηκεύεται στο ταλαντευόμενο σύστημα. Επομένως, όταν μια δύναμη απόσβεσης επηρεάζει ένα σύστημα ταλάντωσης, προκαλεί μείωση της ενέργειας του συστήματος και κατά συνέπεια μειώνει το πλάτος της ταλάντωσης. Παρατηρείται επίσης ότι με την αύξηση της δύναμης απόσβεσης που εφαρμόζεται στο σύστημα, η συνολική ενέργεια του ταλαντούμενου συστήματος διαχέεται, γεγονός που προκαλεί τη μεταβολή της γωνιακής ταχύτητας του συστήματος.