Απόσβεση ταλάντωσης

Στην καθημερινή ζωή, συναντάμε πολλές περιπτώσεις όπου εμπλέκονται επαναλαμβανόμενες κινήσεις αντικειμένων. Αυτά μπορεί να είναι οτιδήποτε, από την κίνηση των τροχών του ποδηλάτου, τις χορδές της κιθάρας

 και ούτω καθεξής. Αν παρατηρήσετε προσεκτικά, θα παρατηρήσετε ότι οι περισσότερες από αυτές τις κινήσεις γίνονται σε ρυθμό.

Σήμερα, σε αυτό το άρθρο σχετικά με την κατανόηση της απόσβεσης ταλάντωσης (σε μια διάσταση), θα λάβετε λεπτομερείς πληροφορίες για την ταλάντωση στη φυσική, τους τύπους ταλάντωσης, την απόσβεση ταλάντωσης και άλλα σχετικά θέματα. Έτσι, χωρίς περαιτέρω καθυστέρηση, ας ξεκινήσουμε με την απόσβεση ταλάντωσης (σε μία διάσταση) στο υλικό μελέτης Φυσικής.

Τι είναι η ταλάντωση;

Η ταλάντωση είναι ένας θεμελιώδης όρος στη φυσική που αναφέρεται ως η διαδικασία επανάληψης παραλλαγών οποιουδήποτε μέτρου ή ποσότητας σε σχέση με την τιμή ισορροπίας του στο χρόνο. Είναι μια τακτική κίνηση που συμβαίνει σε σταθερά διαστήματα σε συστηματικό ρυθμό.

Μερικά κοινά παραδείγματα ταλάντωσης περιλαμβάνουν απλό εναλλασσόμενο ρεύμα εκκρεμούς. Με απλά λόγια, η ταλάντωση μπορεί να περιγραφεί ως επαναλαμβανόμενη παραλλαγή, κυρίως στο χρόνο. Εδώ είναι οι τρεις παράμετροι που διέπουν την ταλάντωση. Είναι οι εξής:

• πλάτος ταλάντωσης

• συχνότητα ταλάντωσης

• Περίοδος ταλάντωσης

Τύποι ταλάντωσης

Υπάρχουν κυρίως τρεις τύποι ταλάντωσης, συμπεριλαμβανομένης της απόσβεσης ταλάντωσης, της ελεύθερης ταλάντωσης και της εξαναγκασμένης ταλάντωσης. Ας συζητήσουμε εν συντομία καθένα από αυτά.

Ελεύθερη ταλάντωση 

Στην ελεύθερη ταλάντωση, υπάρχει μια συνεχής περίοδος και πλάτος χωρίς καμία εξωτερική δύναμη για τη ρύθμιση της ταλάντωσης. Με απλά λόγια, η ελεύθερη ταλάντωση δεν περιλαμβάνει απόσβεση. Σε αυτόν τον τύπο ταλάντωσης, η συχνότητα, η ενέργεια και το πλάτος παραμένουν τα ίδια.

Αναγκαστική ταλάντωση 

Όταν το σώμα ταλαντώνεται αφού βρεθεί υπό την επίδραση οποιασδήποτε εξωτερικής περιοδικής δύναμης, ονομάζεται εξαναγκασμένη ταλάντωση. Εδώ, το πλάτος ταλάντωσης υφίσταται απόσβεση. Ωστόσο, παραμένει το ίδιο καθώς εφαρμόζεται εξωτερική ενέργεια σε αυτό. Ένα συνηθισμένο παράδειγμα εξαναγκασμένης ταλάντωσης στην πραγματική ζωή είναι όταν ζητάτε από κάποιον να σας σπρώξει στην κούνια.

Αποσβεσμένη ταλάντωση 

Η απόσβεση ταλάντωσης μπορεί να περιγραφεί ως η ταλάντωση που εξαφανίζεται με το χρόνο. Λόγω της τακτικής απόσβεσης, το πλάτος της ταλάντωσης μειώνεται όσο περνά ο χρόνος. Αυτό οδηγεί σε απώλεια ενέργειας από το σύστημα για την υπέρβαση εξωτερικών δυνάμεων όπως η αντίσταση του αέρα και η τριβή.

Ένα από τα πιο κοινά παραδείγματα απόσβεσης ταλάντωσης είναι όταν ένα εκκρεμές ταλαντώνεται υπό φυσικές συνθήκες. Εκτός από αυτό, τα αμορτισέρ που υπάρχουν στα οχήματα είναι ένα άλλο κοινό παράδειγμα απόσβεσης ταλάντωσης.

Υπάρχουν αρκετοί διαφορετικοί τύποι απόσβεσης ταλάντωσης. Αυτά περιγράφονται ως εξής – 

Κρίσιμη απόσβεση ταλαντώσεων:Σταθερά απόσβεσης =1

Σε απόσβεση ταλαντώσεων:Σταθερά απόσβεσης <1

Υπέρ απόσβεσης ταλαντώσεων:Σταθερά απόσβεσης> 1

Εξίσωση απόσβεσης ταλάντωσης 

Η εξαναγκασμένη ταλάντωση με απόσβεση συμβολίζεται με Fd.Fd =– pv  

Εδώ, 

Το

v αναφέρεται ως το μέγεθος της ταχύτητας του αντικειμένου

Το

p αναφέρεται ως συντελεστής ιξώδους απόσβεσης, ο οποίος αντιπροσωπεύει τη δύναμη απόσβεσης ανά μονάδα ταχύτητας.

Στην εξίσωση, υπάρχει ένα πρόσημο (-) που υποδηλώνει τη δύναμη που αντιτίθεται στην κίνηση που οδηγεί σε μειωμένη ταχύτητα.

Τι είναι το Resonance;

Ο συντονισμός αναφέρεται ως ένα γενικό φαινόμενο όπου ένα εξωτερικό δονούμενο σύστημα προωθεί ένα άλλο σύστημα για ταλάντωση με μεγαλύτερο πλάτος σε μια συγκεκριμένη συχνότητα. Όταν συντονίζετε την κιθάρα σας χρησιμοποιώντας άλλη κιθάρα, θα παρατηρήσετε ότι η δόνηση από τις χορδές είναι η υψηλότερη και μεγαλύτερη στη συχνότητα συντονισμού. Αυτή η συχνότητα είναι γνωστή ως συχνότητα συντονισμού.

Τύποι συντονισμού

Υπάρχουν κυρίως έξι τύποι συντονισμού. Αυτά παρατίθενται παρακάτω:

• Μηχανική (σε γέφυρες) – Όταν η συχνότητα δόνησης του συστήματος είναι ίδια με τη συχνότητα ταλάντωσής του, ο μηχανικός συντονισμός απορροφά τη μέγιστη ενέργεια.

• Οπτικός συντονισμός – Η οπτική κοιλότητα συντονισμού, γνωστή και ως οπτικοί συντονιστές, χρησιμοποιείται ευρέως στα λέιζερ.

• Ακουστική (σε όργανα) – Ο ακουστικός συντονισμός είναι η μηχανική δόνηση που συμβαίνει εντός του εύρους συχνοτήτων 20 Hz έως 20 kHz, η οποία ακούγεται.

• Ηλεκτρικά (στα ηλεκτρικά κυκλώματα) – Στα ηλεκτρικά κυκλώματα παρατηρούνται τα φαινόμενα ηλεκτρικού συντονισμού.

• Τροχιακό – Στον τροχιακό συντονισμό, μια τακτική και περιοδική βαρυτική δύναμη εκκρίνεται από δύο σώματα που βρίσκονται σε τροχιά.

• Σωματίδιο – Στον συντονισμό σωματιδίων, τα μόρια, τα άτομα και άλλα σωματίδια επηρεάζουν το ένα το άλλο.

Συμπέρασμα 

Με αυτό, τελειώνουμε το υλικό μελέτης μας για την Απόσβεση ταλάντωσης (σε μία διάσταση). Σε αυτήν την εισαγωγή στην Απόσβεση ταλάντωσης (σε μία διάσταση), μελετήσαμε την ταλάντωση που εξαφανίζεται με το χρόνο. Λόγω της τακτικής απόσβεσης, το πλάτος της ταλάντωσης μειώνεται όσο περνά ο χρόνος, γεγονός που οδηγεί σε απώλεια ενέργειας από το σύστημα για την υπέρβαση εξωτερικών δυνάμεων όπως η αντίσταση του αέρα και η τριβή.

Καλύψαμε την εισαγωγή στην απόσβεση ταλάντωσης (σε μία διάσταση), την περιγραφή της ταλάντωσης, τους τύπους ταλάντωσης, τι είναι συντονισμός, τύπος απόσβεσης ταλάντωσης, διαφορετικούς τύπους συντονισμού, μαζί με τη σύντομη συζήτησή τους και άλλα σχετικά θέματα αναλυτικά. Ελπίζουμε ότι το υλικό μελέτης με απόσβεση ταλάντωσης (σε μία διάσταση) θα πρέπει να βοήθησε στην καλύτερη κατανόηση αυτού του θέματος.