ოსცილატორული პროცესები თანამედროვე მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების მნიშვნელოვანი ელემენტია, ამიტომ მათ შესწავლას ყოველთვის ექცეოდა ყურადღება, როგორც ერთ-ერთ „მარადიულ“ პრობლემად. ნებისმიერი ცოდნის მიზანი არ არის მარტივი ცნობისმოყვარეობა, არამედ მისი გამოყენება ყოველდღიურ ცხოვრებაში. და ამ მიზნით ყოველდღიურად არსებობს და ჩნდება ახალი ტექნიკური სისტემები და მექანიზმები. ისინი მოძრაობაში არიან, ავლენენ თავიანთ არსს რაიმე სახის სამუშაოს შესრულებით, ან, უმოძრაოდ, ინარჩუნებენ პოტენციალს, გარკვეულ პირობებში, გადავიდნენ მოძრაობის მდგომარეობაში. რა არის მოძრაობა? ველურ ბუნებაში ჩაღრმავების გარეშე, ჩვენ მივიღებთ უმარტივეს ინტერპრეტაციას: მატერიალური სხეულის პოზიციის ცვლილება ნებისმიერ კოორდინატულ სისტემასთან მიმართებაში, რომელიც პირობითად უმოძრაოდ ითვლება.

მოძრაობის შესაძლო ვარიანტების უზარმაზარ რაოდენობას შორის განსაკუთრებით საინტერესოა რხევითი მოძრაობა, რომელიც განსხვავდება იმით, რომ სისტემა იმეორებს მისი კოორდინატების (ან ფიზიკური რაოდენობების) ცვლილებას გარკვეული ინტერვალებით - ციკლებით. ასეთ რხევებს პერიოდულ ან ციკლურს უწოდებენ. მათ შორის ცალკე კლასია, რომლის დამახასიათებელი ნიშნები (სიჩქარე, აჩქარება, პოზიცია სივრცეში და ა.შ.) დროში იცვლება ჰარმონიული კანონის მიხედვით, ე.ი. სინუსოიდური ფორმის მქონე. ჰარმონიული ვიბრაციების შესანიშნავი თვისებაა ის, რომ მათი კომბინაცია წარმოადგენს ნებისმიერ სხვა ვარიანტს, მათ შორის. და არაჰარმონიული. ფიზიკაში ძალიან მნიშვნელოვანი ცნებაა „რხევის ფაზა“, რაც გულისხმობს რხევადი სხეულის პოზიციის დაფიქსირებას დროის გარკვეულ მომენტში. ფაზა იზომება კუთხოვანი ერთეულებით - რადიანებით, საკმაოდ პირობითად, უბრალოდ, როგორც მოსახერხებელი ტექნიკა პერიოდული პროცესების ასახსნელად. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ფაზა განსაზღვრავს რხევითი სისტემის მიმდინარე მდგომარეობის მნიშვნელობას. სხვაგვარად არ შეიძლება - რხევების ფაზა ხომ არგუმენტია იმ ფუნქციისა, რომელიც აღწერს ამ რხევებს. ფაზის ნამდვილი მნიშვნელობა პერსონაჟისთვის შეიძლება ნიშნავდეს კოორდინატებს, სიჩქარეს და სხვა ფიზიკურ პარამეტრებს, რომლებიც იცვლება ჰარმონიული კანონის მიხედვით, მაგრამ რაც მათ საერთო აქვთ დროზე დამოკიდებულებაა.

ვიბრაციების დემონსტრირება სულაც არ არის რთული - ამისათვის დაგჭირდებათ უმარტივესი მექანიკური სისტემა - r სიგრძის ძაფი და მასზე დაკიდებული "მატერიალური წერტილი" - წონა. დავაფიქსიროთ ძაფი მართკუთხა კოორდინატთა სისტემის ცენტრში და გავაკეთოთ ჩვენი „ქანქარა“ ტრიალი. დავუშვათ, რომ ის ამას ნებით აკეთებს w კუთხური სიჩქარით. მაშინ t დროის განმავლობაში დატვირთვის ბრუნვის კუთხე იქნება φ = wt. გარდა ამისა, ამ გამოთქმამ უნდა გაითვალისწინოს რხევების საწყისი ფაზა φ0 კუთხის სახით - სისტემის პოზიცია მოძრაობის დაწყებამდე. ამრიგად, ბრუნვის მთლიანი კუთხე, ფაზა, გამოითვლება φ = wt+ φ0 მიმართებიდან. შემდეგ ჰარმონიული ფუნქციის გამოხატულება, რომელიც არის დატვირთვის კოორდინატების პროექცია X ღერძზე, შეიძლება დაიწეროს:

x = A * cos(wt + φ0), სადაც A არის ვიბრაციის ამპლიტუდა, ჩვენს შემთხვევაში უდრის r - ძაფის რადიუსს.

ანალოგიურად, იგივე პროექცია Y ღერძზე დაიწერება შემდეგნაირად:

y = A * sin(wt + φ0).

უნდა გვესმოდეს, რომ რხევების ფაზა ამ შემთხვევაში არ ნიშნავს ბრუნვის „კუთხის“ ზომას, არამედ დროის კუთხურ ზომას, რომელიც დროს გამოხატავს კუთხის ერთეულებში. ამ დროის განმავლობაში, დატვირთვა ბრუნავს გარკვეული კუთხით, რაც შეიძლება ცალსახად განისაზღვროს იმის საფუძველზე, რომ ციკლური რხევისთვის w = 2 * π / T, სადაც T არის რხევის პერიოდი. ამიტომ, თუ ერთი პერიოდი შეესაბამება 2π რადიანის ბრუნვას, მაშინ პერიოდის ნაწილი, დრო, პროპორციულად შეიძლება გამოიხატოს კუთხით, როგორც წილადი მთლიანი ბრუნვის 2π.

ვიბრაციები თავისთავად არ არსებობს - ხმები, სინათლე, ვიბრაცია ყოველთვის არის სუპერპოზიცია, დაწესება, ვიბრაციის დიდი რაოდენობით სხვადასხვა წყაროდან. რა თქმა უნდა, ორი ან მეტი რხევის სუპერპოზიციის შედეგზე გავლენას ახდენს მათი პარამეტრები, მ.შ. და რხევის ფაზა. მთლიანი რხევის ფორმულას, ჩვეულებრივ, არაჰარმონიულს, შეიძლება ჰქონდეს ძალიან რთული ფორმა, მაგრამ ეს მხოლოდ მას უფრო საინტერესოს ხდის. როგორც ზემოთ აღვნიშნეთ, ნებისმიერი არაჰარმონიული რხევა შეიძლება წარმოდგენილი იყოს ჰარმონიული რხევების დიდი რაოდენობით სხვადასხვა ამპლიტუდით, სიხშირით და ფაზათი. მათემატიკაში ამ ოპერაციას უწოდებენ "ფუნქციის სერიის გაფართოებას" და ფართოდ გამოიყენება გამოთვლებში, მაგალითად, სტრუქტურებისა და სტრუქტურების სიძლიერის შესახებ. ასეთი გამოთვლების საფუძველია ჰარმონიული რხევების შესწავლა ყველა პარამეტრის, ფაზის ჩათვლით.

რხევები არის სისტემის მდგომარეობის შეცვლის პროცესი წონასწორობის წერტილის გარშემო, რომელიც მეორდება სხვადასხვა ხარისხით დროთა განმავლობაში.

ჰარმონიული რხევა - რხევები, რომლებშიც ფიზიკური (ან სხვა) სიდიდე დროთა განმავლობაში იცვლება სინუსოიდური ან კოსინუსური კანონის მიხედვით. ჰარმონიული რხევების კინემატიკურ განტოლებას აქვს ფორმა

სადაც x არის რხევის წერტილის გადაადგილება (გადახრა) წონასწორობის პოზიციიდან t დროს; A არის რხევების ამპლიტუდა, ეს არის მნიშვნელობა, რომელიც განსაზღვრავს რხევის წერტილის მაქსიმალურ გადახრას წონასწორობის პოზიციიდან; ω - ციკლური სიხშირე, მნიშვნელობა, რომელიც მიუთითებს 2π წამში მომხდარი სრული რხევების რაოდენობაზე - რხევების სრული ფაზა, 0 - რხევების საწყისი ფაზა.

ამპლიტუდა არის ცვლადის გადაადგილების ან ცვლილების მაქსიმალური მნიშვნელობა რხევითი ან ტალღური მოძრაობის დროს.

რხევების ამპლიტუდა და საწყისი ფაზა განისაზღვრება მოძრაობის საწყისი პირობებით, ე.ი. მატერიალური წერტილის პოზიცია და სიჩქარე t=0 მომენტში.

განზოგადებული ჰარმონიული რხევა დიფერენციალური ფორმით

ხმის ტალღების და აუდიო სიგნალების ამპლიტუდა ჩვეულებრივ ეხება ტალღაში ჰაერის წნევის ამპლიტუდას, მაგრამ ზოგჯერ აღწერილია, როგორც გადაადგილების ამპლიტუდა წონასწორობის მიმართ (ჰაერი ან დინამიკის დიაფრაგმა).

სიხშირე არის ფიზიკური სიდიდე, პერიოდული პროცესის მახასიათებელი, რომელიც უდრის დროის ერთეულზე დასრულებული პროცესის სრული ციკლების რაოდენობას. ხმის ტალღებში ვიბრაციის სიხშირე განისაზღვრება წყაროს ვიბრაციის სიხშირით. მაღალი სიხშირის რხევები უფრო სწრაფად იშლება, ვიდრე დაბალი სიხშირის.

რხევის სიხშირის ორმხრივს ეწოდება პერიოდი T.

რხევის პერიოდი არის რხევის ერთი სრული ციკლის ხანგრძლივობა.

კოორდინატთა სისტემაში 0 წერტილიდან ვხატავთ A̅ ვექტორს, რომლის პროექცია OX ღერძზე უდრის Аcosϕ. თუ ვექტორი A̅ ერთნაირად ბრუნავს კუთხური სიჩქარით ω˳ საათის ისრის საწინააღმდეგოდ, მაშინ ϕ=ω˳t +ϕ˳, სადაც ϕ˳ არის ϕ-ის საწყისი მნიშვნელობა (რხევის ფაზა), მაშინ რხევების ამპლიტუდა არის ერთგვაროვანის მოდული. მბრუნავი ვექტორი A̅, რხევის ფაზა (ϕ) არის კუთხე A̅ ვექტორსა და OX ღერძს შორის, საწყისი ფაზა (ϕ˳) არის ამ კუთხის საწყისი მნიშვნელობა, რხევების კუთხური სიხშირე (ω) არის კუთხური სიჩქარე. ვექტორის A̅ ბრუნვა..

2. ტალღური პროცესების მახასიათებლები: ტალღის ფრონტი, სხივი, ტალღის სიჩქარე, ტალღის სიგრძე. გრძივი და განივი ტალღები; მაგალითები.

ზედაპირს, რომელიც დროის მოცემულ მომენტში ჰყოფს გარემოს, რომელიც უკვე დაფარულია და ჯერ არ არის დაფარული რხევებით, ეწოდება ტალღის ფრონტი. ასეთი ზედაპირის ყველა წერტილში, ტალღის ფრონტის გასვლის შემდეგ, იქმნება რხევები, რომლებიც იდენტურია ფაზაში.

სხივი პერპენდიკულარულია ტალღის ფრონტზე. აკუსტიკური სხივები, ისევე როგორც სინათლის სხივები, სწორხაზოვანია ერთგვაროვან გარემოში. ისინი აისახება და ირღვევა 2 მედიას შორის ინტერფეისზე.

ტალღის სიგრძე არის მანძილი ერთმანეთთან ყველაზე ახლოს ორ წერტილს შორის, რომლებიც რხევავენ იმავე ფაზებში, ჩვეულებრივ ტალღის სიგრძე აღინიშნება ბერძნული ასოებით. წყალში აგდებული ქვის მიერ შექმნილი ტალღების ანალოგიით, ტალღის სიგრძე არის მანძილი ორ მიმდებარე ტალღის მწვერვალს შორის. ვიბრაციის ერთ-ერთი მთავარი მახასიათებელი. იზომება მანძილის ერთეულებში (მეტრი, სანტიმეტრი და ა.შ.)

• გრძივიტალღები (შეკუმშვის ტალღები, P- ტალღები) - საშუალო ნაწილაკები ვიბრირებენ პარალელურად(ერთად) ტალღის გავრცელების მიმართულება (როგორც, მაგალითად, ხმის გავრცელების შემთხვევაში);
• განივიტალღები (ათვლის ტალღები, S-ტალღები) - საშუალო ნაწილაკები ვიბრირებენ პერპენდიკულარულიტალღის გავრცელების მიმართულება (ელექტრომაგნიტური ტალღები, ტალღები გამყოფ ზედაპირებზე);

რხევების კუთხური სიხშირე (ω) არის A̅(V) ვექტორის ბრუნვის კუთხური სიჩქარე, რხევის წერტილის x გადაადგილება არის A ვექტორის პროექცია OX ღერძზე.

V=dx/dt=-Aω˳sin(ω˳t+ϕ˳)=-Vmsin(ω˳t+ϕ˳), სადაც Vm=Аω˳ არის მაქსიმალური სიჩქარე (სიჩქარის ამპლიტუდა)

3. თავისუფალი და იძულებითი ვიბრაციები. სისტემის რხევების ბუნებრივი სიხშირე. რეზონანსის ფენომენი. მაგალითები .

თავისუფალი (ბუნებრივი) ვიბრაციები ეწოდება ისეთებს, რომლებიც წარმოიქმნება გარე გავლენის გარეშე, სითბოს მიერ თავდაპირველად მიღებული ენერგიის გამო. ასეთი მექანიკური რხევების დამახასიათებელი მოდელებია მატერიალური წერტილი ზამბარზე (ზამბარის ქანქარა) და მატერიალური წერტილი გაუღელვებელ ძაფზე (მათემატიკური ქანქარა).

ამ მაგალითებში რხევები წარმოიქმნება საწყისი ენერგიის გამო (მატერიალური წერტილის გადახრა წონასწორობის პოზიციიდან და მოძრაობა საწყისი სიჩქარის გარეშე), ან კინეტიკური გამო (სხეულს ეძლევა სიჩქარე საწყის წონასწორობის მდგომარეობაში), ან ორივეს გამო. ენერგია (გაწონასწორებული პოზიციიდან გადახრილ სხეულს სიჩქარის გადაცემა).

განვიხილოთ გაზაფხულის გულსაკიდი. წონასწორობის მდგომარეობაში დრეკადობის ძალა F1

აბალანსებს გრავიტაციის ძალას მგ. თუ ზამბარას აწევთ x მანძილზე, მაშინ დიდი დრეკადი ძალა იმოქმედებს მატერიალურ წერტილზე. დრეკადობის ძალის (F) მნიშვნელობის ცვლილება, ჰუკის კანონის მიხედვით, პროპორციულია ზამბარის სიგრძის ან წერტილის x გადაადგილების ცვლილებისა: F= - rx.

Სხვა მაგალითი. წონასწორობის პოზიციიდან გადახრის მათემატიკური ქანქარა არის ისეთი პატარა კუთხე α, რომ მატერიალური წერტილის ტრაექტორია შეიძლება ჩაითვალოს სწორ ხაზად, რომელიც ემთხვევა OX ღერძს. ამ შემთხვევაში დაკმაყოფილებულია სავარაუდო ტოლობა: α ≈sin α≈ tanα ≈x/L

დაუცველი რხევები. მოდით განვიხილოთ მოდელი, რომელშიც წინააღმდეგობის ძალა უგულვებელყოფილია.
რხევების ამპლიტუდა და საწყისი ფაზა განისაზღვრება მოძრაობის საწყისი პირობებით, ე.ი. მატერიალური წერტილის მომენტის პოზიცია და სიჩქარე t=0.
ვიბრაციის სხვადასხვა ტიპებს შორის, ჰარმონიული ვიბრაცია ყველაზე მარტივი ფორმაა.

ამრიგად, ზამბარზე ან ძაფზე დაკიდებული მატერიალური წერტილი ასრულებს ჰარმონიულ რხევებს, თუ მხედველობაში არ მიიღება წინააღმდეგობის ძალები.

რხევის პერიოდის ნახვა შესაძლებელია ფორმულიდან: T=1/v=2П/ω0

დამსხვრეული რხევები. რეალურ შემთხვევაში, წინააღმდეგობის (ხახუნის) ძალები მოქმედებენ რხევად სხეულზე, იცვლება მოძრაობის ხასიათი და რხევა მცირდება.

ერთგანზომილებიან მოძრაობასთან დაკავშირებით ბოლო ფორმულას ვაძლევთ შემდეგ ფორმას: Fc = - r * dx/dt

სიჩქარე, რომლითაც მცირდება რხევის ამპლიტუდა, განისაზღვრება ამორტიზაციის კოეფიციენტით: რაც უფრო ძლიერია საშუალების დამუხრუჭების ეფექტი, მით მეტია ß და უფრო სწრაფად მცირდება ამპლიტუდა. თუმცა, პრაქტიკაში, აორთქლების ხარისხს ხშირად ახასიათებს დემპინგის ლოგარითმული კლება, რაც იმას ნიშნავს, რომ ეს მნიშვნელობა უდრის ორი თანმიმდევრული ამპლიტუდის თანაფარდობის ბუნებრივ ლოგარითმს, რომლებიც გამოყოფილია რხევის პერიოდის ტოლი დროის ინტერვალით; შესაბამისად, დემპინგი. კოეფიციენტი და ლოგარითმული დემპინგის კლება დაკავშირებულია საკმაოდ მარტივი ურთიერთობით: λ=ßT

ძლიერი დემპინგით, ფორმულიდან ირკვევა, რომ რხევის პერიოდი წარმოსახვითი სიდიდეა. მოძრაობა ამ შემთხვევაში პერიოდული აღარ იქნება და აპერიოდული ეწოდება.

იძულებითი ვიბრაციები. იძულებითი რხევები ეწოდება რხევებს, რომლებიც ხდება სისტემაში გარეგანი ძალის მონაწილეობით, რომელიც იცვლება პერიოდული კანონის მიხედვით.

დავუშვათ, რომ მატერიალურ წერტილზე, ელასტიური ძალისა და ხახუნის ძალის გარდა, მოქმედებს გარე მამოძრავებელი ძალა F=F0 cos ωt.

იძულებითი რხევის ამპლიტუდა პირდაპირპროპორციულია მამოძრავებელი ძალის ამპლიტუდისა და აქვს კომპლექსური დამოკიდებულება საშუალების ამორტიზაციის კოეფიციენტზე და ბუნებრივი და იძულებითი რხევების წრიულ სიხშირეებზე. თუ სისტემისთვის მოცემულია ω0 და ß, მაშინ იძულებითი რხევების ამპლიტუდას აქვს მაქსიმალური მნიშვნელობა მამოძრავებელი ძალის გარკვეულ სპეციფიკურ სიხშირეზე, ე.წ. რეზონანსული თავად ფენომენი - იძულებითი რხევების მაქსიმალური ამპლიტუდის მიღწევა მოცემული ω0 და ß - ე.წ. რეზონანსი.

რეზონანსული წრიული სიხშირე შეიძლება ვიპოვოთ მინიმალური მნიშვნელის მდგომარეობიდან: ωres=√ωₒ- 2ß

მექანიკური რეზონანსი შეიძლება იყოს როგორც სასარგებლო, ასევე მავნე. მავნე ზემოქმედება ძირითადად გამოწვეულია განადგურებით, რაც მას შეუძლია გამოიწვიოს. ამრიგად, ტექნოლოგიაში, სხვადასხვა ვიბრაციის გათვალისწინებით, აუცილებელია რეზონანსული პირობების შესაძლო წარმოშობის უზრუნველყოფა, წინააღმდეგ შემთხვევაში შეიძლება მოხდეს ნგრევა და კატასტროფები. სხეულებს ჩვეულებრივ აქვთ რამდენიმე ბუნებრივი ვიბრაციის სიხშირე და, შესაბამისად, რამდენიმე რეზონანსული სიხშირე.

რეზონანსული ფენომენები გარე მექანიკური ვიბრაციების გავლენის ქვეშ ხდება შინაგან ორგანოებში. როგორც ჩანს, ეს არის ადამიანის სხეულზე ინფრაბგერითი ვიბრაციებისა და ვიბრაციების უარყოფითი ზემოქმედების ერთ-ერთი მიზეზი.

6.ხმის კვლევის მეთოდები მედიცინაში: პერკუსია, აუსკულტაცია. ფონოკარდიოგრაფია.

ხმა შეიძლება იყოს ინფორმაციის წყარო ადამიანის შინაგანი ორგანოების მდგომარეობის შესახებ, რის გამოც მედიცინაში ფართოდ გამოიყენება პაციენტის მდგომარეობის შესწავლის მეთოდები, როგორიცაა აუსკულტაცია, პერკუსია და ფონოკარდიოგრაფია.

აუსკულტაცია

აუსკულტაციისთვის გამოიყენება სტეტოსკოპი ან ფონენდოსკოპი. ფონენდოსკოპი შედგება ღრუ კაფსულისგან ხმის გადამცემი გარსით, რომელიც გამოიყენება პაციენტის სხეულზე, საიდანაც რეზინის მილები მიდის ექიმის ყურამდე. ჰაერის სვეტის რეზონანსი ხდება კაფსულაში, რის შედეგადაც იზრდება ხმა და გაუმჯობესებულია აუსკულტაცია. ფილტვების აუსკულტაციისას ისმის სუნთქვის ხმები და დაავადებებისათვის დამახასიათებელი სხვადასხვა ხიხინი. ასევე შეგიძლიათ მოუსმინოთ გულს, ნაწლავებსა და კუჭს.

პერკუსია

ამ მეთოდით სხეულის ცალკეული ნაწილების ხმას მათზე დაჭერით ისმენენ. წარმოვიდგინოთ დახურული ღრუ რაღაც სხეულის შიგნით, სავსე ჰაერით. თუ ამ სხეულში ხმოვან ვიბრაციას გამოიწვევთ, მაშინ ხმის გარკვეული სიხშირით, ღრუში ჰაერი დაიწყებს რეზონანსს, გამოყოფს და აძლიერებს ღრუს ზომისა და პოზიციის შესაბამის ტონს. ადამიანის სხეული შეიძლება წარმოდგენილი იყოს როგორც გაზით სავსე (ფილტვები), თხევადი (შინაგანი ორგანოები) და მყარი (ძვლები) მოცულობების ერთობლიობა. სხეულის ზედაპირზე დარტყმისას წარმოიქმნება ვიბრაციები, რომელთა სიხშირეებს აქვთ ფართო დიაპაზონი. ამ დიაპაზონიდან ზოგიერთი ვიბრაცია საკმაოდ სწრაფად გაქრება, ზოგი კი, რომელიც ემთხვევა სიცარიელის ბუნებრივ ვიბრაციას, გაძლიერდება და, რეზონანსის გამო, ისმის.

ფონოკარდიოგრაფია

გამოიყენება გულის დაავადებების დიაგნოსტიკისთვის. მეთოდი მოიცავს გულის ბგერებისა და შუილის გრაფიკული ჩაწერას და მათ დიაგნოსტიკურ ინტერპრეტაციას. ფონოკარდიოგრაფი შედგება მიკროფონის, გამაძლიერებლის, სიხშირის ფილტრების სისტემისა და ჩამწერი მოწყობილობისგან.

9. ულტრაბგერითი კვლევის მეთოდები (ულტრაბგერითი) სამედიცინო დიაგნოსტიკაში.

1) დიაგნოსტიკური და კვლევის მეთოდები

ეს მოიცავს ადგილმდებარეობის მეთოდებს ძირითადად იმპულსური გამოსხივების გამოყენებით. ეს არის ექოენცეფალოგრაფია - თავის ტვინის სიმსივნეების და შეშუპების გამოვლენა. ულტრაბგერითი კარდიოგრაფია - გულის ზომის გაზომვა დინამიკაში; ოფთალმოლოგიაში - ულტრაბგერითი მდებარეობა თვალის მედიის ზომის დასადგენად.

2)ზემოქმედების მეთოდები

ულტრაბგერითი ფიზიოთერაპია - მექანიკური და თერმული ზემოქმედება ქსოვილზე.

11. დარტყმითი ტალღა. დარტყმის ტალღების წარმოება და გამოყენება მედიცინაში.
შოკის ტალღა - უწყვეტი ზედაპირი, რომელიც მოძრაობს გაზთან მიმართებაში და გადაკვეთისას, რომლის გადაკვეთისას წნევა, სიმკვრივე, ტემპერატურა და სიჩქარე განიცდის ნახტომს.
დიდი დარღვევების დროს (აფეთქება, სხეულების ზებგერითი მოძრაობა, ძლიერი ელექტრული გამონადენი და ა. , შოკის ტალღა ხდება.

დარტყმის ტალღას შეიძლება ჰქონდეს მნიშვნელოვანი ენერგიაამრიგად, ბირთვული აფეთქების დროს აფეთქების ენერგიის დაახლოებით 50% იხარჯება გარემოში დარტყმითი ტალღის ფორმირებაზე. ამრიგად, დარტყმის ტალღა, რომელიც აღწევს ბიოლოგიურ და ტექნიკურ ობიექტებს, შეიძლება გამოიწვიოს სიკვდილი, დაზიანება და განადგურება.

შოკის ტალღები გამოიყენება სამედიცინო ტექნოლოგიაში, წარმოადგენს უკიდურესად მოკლე, მძლავრ წნევის პულსს მაღალი წნევის ამპლიტუდებით და მცირე გაჭიმვის კომპონენტით. ისინი წარმოიქმნება პაციენტის სხეულის გარეთ და გადაეცემა სხეულში ღრმად, წარმოქმნის თერაპიულ ეფექტს, რომელიც გათვალისწინებულია აღჭურვილობის მოდელის სპეციალიზაციით: საშარდე ქვების დამსხვრევა, ტკივილის უბნების მკურნალობა და კუნთოვანი სისტემის დაზიანებების შედეგები, მიოკარდიუმის ინფარქტის შემდეგ გულის კუნთის აღდგენის სტიმულირება, ცელულიტის წარმონაქმნების დაგლუვება და ა.შ.

Იცოდი, რა არის სააზროვნო ექსპერიმენტი, გედანკენის ექსპერიმენტი?
ეს არის არარსებული პრაქტიკა, ამქვეყნიური გამოცდილება, იმის წარმოსახვა, რაც რეალურად არ არსებობს. აზროვნების ექსპერიმენტები გაღვიძებულ სიზმრებს ჰგავს. ისინი შობენ მონსტრებს. ფიზიკური ექსპერიმენტისგან განსხვავებით, რომელიც ჰიპოთეზების ექსპერიმენტული ტესტია, „აზროვნების ექსპერიმენტი“ მაგიურად ცვლის ექსპერიმენტულ ტესტირებას სასურველი დასკვნებით, რომლებიც არ არის გამოცდილი პრაქტიკაში, მანიპულირებს ლოგიკურ კონსტრუქციებს, რომლებიც ფაქტობრივად არღვევენ თავად ლოგიკას. არის ჩანაცვლებით. ამრიგად, „აზრობრივი ექსპერიმენტების“ განმცხადებლების მთავარი ამოცანაა მსმენელის ან მკითხველის მოტყუება რეალური ფიზიკური ექსპერიმენტის „თოჯინით“ ჩანაცვლებით - ფიქტიური მსჯელობა პირობით ვადაზე ადრე ფიზიკური გადამოწმების გარეშე.
ფიზიკის შევსება წარმოსახვითი, „აზრობრივი ექსპერიმენტებით“ გამოიწვია სამყაროს აბსურდული, სიურეალისტური, დაბნეული სურათის გაჩენამდე. ნამდვილმა მკვლევარმა უნდა განასხვავოს ასეთი „კანფეტების შეფუთვა“ რეალური ღირებულებებისგან.

რელატივისტები და პოზიტივისტები ამტკიცებენ, რომ „აზროვნების ექსპერიმენტები“ ძალიან სასარგებლო ინსტრუმენტია თეორიების შესამოწმებლად (ასევე ჩვენს გონებაში) თანმიმდევრულობისთვის. ამით ისინი ატყუებენ ხალხს, რადგან ნებისმიერი გადამოწმება შეიძლება განხორციელდეს მხოლოდ გადამოწმების ობიექტისგან დამოუკიდებელი წყაროს მიერ. ჰიპოთეზის განმცხადებელი თავად არ შეიძლება იყოს საკუთარი განცხადების ტესტი, რადგან თავად ამ განცხადების მიზეზი არის განმცხადებლისთვის თვალსაჩინო განცხადებაში წინააღმდეგობების არარსებობა.

ამას ვხედავთ SRT-ისა და GTR-ის მაგალითში, რომლებიც გადაიქცნენ ერთგვარ რელიგიად, რომელიც აკონტროლებს მეცნიერებას და საზოგადოებრივ აზრს. ვერცერთი ფაქტი, რომელიც მათ ეწინააღმდეგება, ვერ გადალახავს აინშტაინის ფორმულას: „თუ ფაქტი არ შეესაბამება თეორიას, შეცვალე ფაქტი“ (სხვა ვერსიით, „ფაქტი არ შეესაბამება თეორიას? - მით უარესი ფაქტისთვის. ”).

მაქსიმუმი, რისი მტკიცებაც „აზროვნების ექსპერიმენტს“ შეუძლია, არის მხოლოდ ჰიპოთეზის შიდა თანმიმდევრულობა განმცხადებლის საკუთარი, ხშირად არავითარ შემთხვევაში არ არის ჭეშმარიტი, ლოგიკის ფარგლებში. ეს არ ამოწმებს პრაქტიკასთან შესაბამისობას. რეალური გადამოწმება შეიძლება მოხდეს მხოლოდ რეალურ ფიზიკურ ექსპერიმენტში.

ექსპერიმენტი არის ექსპერიმენტი, რადგან ის არ არის აზრის დახვეწა, არამედ აზრის გამოცდა. აზრი, რომელიც თავისთავად თანმიმდევრულია, ვერ გადაამოწმებს თავის თავს. ეს დაამტკიცა კურტ გოდელმა.

მოდით შემოვიტანოთ ჰარმონიული რხევების დამახასიათებელი სხვა სიდიდე - რხევის ფაზა.

რხევების მოცემული ამპლიტუდისთვის რხევადი სხეულის კოორდინატი ნებისმიერ დროს ცალსახად განისაზღვრება კოსინუსის ან სინუსის არგუმენტით: φ = ω 0 ტ.

ფ რაოდენობას კოსინუსის ან სინუსური ფუნქციის ნიშნის ქვეშ ეწოდება რხევის ფაზააღწერილია ამ ფუნქციით. ფაზა გამოიხატება კუთხოვანი ერთეულებით - რადიანებით.

ფაზა განსაზღვრავს არა მხოლოდ კოორდინატის მნიშვნელობას, არამედ სხვა ფიზიკური სიდიდეების მნიშვნელობას, როგორიცაა სიჩქარე და აჩქარება, რომლებიც ასევე იცვლება ჰარმონიული კანონის მიხედვით. ამიტომ შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ფაზა განსაზღვრავს, მოცემული ამპლიტუდისთვის, რხევითი სისტემის მდგომარეობას ნებისმიერ დროს. ეს არის ფაზის კონცეფციის მნიშვნელობა.

რხევები იგივე ამპლიტუდებითა და სიხშირით შეიძლება განსხვავდებოდეს ფაზაში.

Მას შემდეგ

თანაფარდობა მიუთითებს რამდენი პერიოდი გავიდა რხევის დაწყებიდან. ნებისმიერი დროის მნიშვნელობა t, გამოხატული T პერიოდების რაოდენობაში, შეესაბამება ფაზის მნიშვნელობას φ, გამოსახული რადიანებით. ასე რომ, დროის შემდეგ (პერიოდის მეოთხედი), ნახევარი პერიოდის შემდეგ, φ = π, მთელი პერიოდის შემდეგ, φ = 2π და ა.შ.

თქვენ შეგიძლიათ გრაფიკზე გამოსახოთ რხევითი წერტილის კოორდინატების დამოკიდებულება არა დროზე, არამედ ფაზაზე. ნახაზი 3.7 გვიჩვენებს იგივე კოსინუსურ ტალღას, როგორც ნახატ 3.6-ში, მაგრამ სხვადასხვა ფაზის მნიშვნელობები φ გამოსახულია ჰორიზონტალურ ღერძზე დროის ნაცვლად.

ჰარმონიული ვიბრაციების წარმოდგენა კოსინუსის და სინუსის გამოყენებით.თქვენ უკვე იცით, რომ ჰარმონიული ვიბრაციების დროს სხეულის კოორდინატი იცვლება დროთა განმავლობაში კოსინუსის ან სინუსის კანონის მიხედვით. ფაზის კონცეფციის გაცნობის შემდეგ ამაზე უფრო დეტალურად ვისაუბრებთ.

სინუსი განსხვავდება კოსინუსისგან არგუმენტის გადატანით, რომელიც შეესაბამება, როგორც განტოლებიდან (3.21) ჩანს, პერიოდს, რომელიც ტოლია პერიოდის მეოთხედს:

ამიტომ, x = x m cos ω 0 t ფორმულის ნაცვლად, შეგვიძლია გამოვიყენოთ ფორმულა ჰარმონიული რხევების აღსაწერად

Მაგრამ ამავდროულად საწყისი ეტაპი, ანუ ფაზის მნიშვნელობა t = 0 დროს, არ არის ნულის ტოლი, მაგრამ.

როგორც წესი, ჩვენ ვამჟღავნებთ ზამბარზე მიმაგრებული სხეულის რხევებს, ან ქანქარის რხევებს, ქანქარის სხეულის წონასწორობის პოზიციიდან ამოღებით და შემდეგ განთავისუფლებით. წონასწორობის პოზიციიდან გადაადგილება საწყის მომენტში მაქსიმალურია. ამიტომ, რხევების აღსაწერად უფრო მოსახერხებელია ფორმულის (3.14) გამოყენება კოსინუსის გამოყენებით, ვიდრე ფორმულა (3.23) სინუსის გამოყენებით.

მაგრამ თუ მოსვენებულ მდგომარეობაში მყოფი სხეულის რხევებს მოკლევადიანი ბიძგით აღვძრავთ, მაშინ სხეულის კოორდინატი საწყის მომენტში ნულის ტოლი იქნება და უფრო მოსახერხებელი იქნება დროთა განმავლობაში კოორდინატში ცვლილებების აღწერა სინუსის გამოყენებით. , ანუ ფორმულით

x = x m sin ω 0 t, (3.24)

ვინაიდან ამ შემთხვევაში საწყისი ფაზა არის ნული.

თუ დროის საწყის მომენტში (t - 0-ზე) რხევის ფაზა უდრის φ, მაშინ რხევის განტოლება შეიძლება დაიწეროს სახით

x = x m sin (ω 0 t + φ).

(3.23) და (3.24) ფორმულებით აღწერილი რხევები ერთმანეთისგან მხოლოდ ფაზებით განსხვავდება. ფაზური სხვაობა, ან, როგორც ხშირად ამბობენ, ამ რხევების ფაზური ცვლა არის. ნახაზი 3.8 გვიჩვენებს კოორდინატების გრაფიკებს დროის მიმართ ორი ჰარმონიული რხევისთვის, რომლებიც ფაზაში გადაინაცვლებს . გრაფიკი 1 შეესაბამება რხევებს, რომლებიც წარმოიქმნება სინუსოიდური კანონის მიხედვით: x = x m sin ω 0 t, ხოლო გრაფიკი 2 შეესაბამება რხევებს, რომლებიც წარმოიქმნება კოსინუსების კანონის მიხედვით:

ორ რხევას შორის ფაზური სხვაობის დასადგენად, ორივე შემთხვევაში რხევადი სიდიდე უნდა იყოს გამოხატული ერთი და იგივე ტრიგონომეტრიული ფუნქციით - კოსინუსი ან სინუსი.

კითხვები აბზაცისთვის

1. რომელ ვიბრაციებს ჰქვია ჰარმონიული?

2. როგორ არის დაკავშირებული აჩქარება და კოორდინატი ჰარმონიულ ვიბრაციაში?

3. როგორ არის დაკავშირებული რხევების ციკლური სიხშირე და რხევის პერიოდი?

4. რატომ არის დამოკიდებული ზამბარზე მიმაგრებული სხეულის რხევის სიხშირე მის მასაზე, ხოლო მათემატიკური ქანქარის რხევის სიხშირე არ არის დამოკიდებული მასაზე?

5. როგორია სამი განსხვავებული ჰარმონიული რხევის ამპლიტუდები და პერიოდები, რომელთა გრაფიკები წარმოდგენილია 3.8, 3.9 სურათებზე?

გთხოვთ, დააფორმატოთ სტატიის ფორმატირების წესების მიხედვით.

ერთი და იგივე სიხშირის ორ რხევას შორის ფაზური სხვაობის ილუსტრაცია

რხევის ფაზა- ფიზიკური სიდიდე, რომელიც ძირითადად გამოიყენება ჰარმონიული რხევების აღსაწერად, რომელიც იცვლება დროთა განმავლობაში (ყველაზე ხშირად, დროთა განმავლობაში თანაბრად იზრდება), მოცემულ ამპლიტუდაზე (დასუსტებული რხევებისთვის - მოცემულ საწყის ამპლიტუდაზე და დემპიტაციის კოეფიციენტზე), რომელიც განსაზღვრავს მდგომარეობას რხევითი სისტემა დროის (ნებისმიერ) მოცემულ მომენტში. იგი თანაბრად გამოიყენება ტალღების აღსაწერად, ძირითადად მონოქრომატული ან მონოქრომატულთან ახლოს.

რხევის ფაზა(ტელეკომუნიკაციებში პერიოდული სიგნალისთვის f(t) პერიოდით T) არის T პერიოდის t/T წილადი ნაწილი, რომლითაც t გადაინაცვლებს თვითნებურ საწყისთან შედარებით. კოორდინატების წარმოშობად, როგორც წესი, განიხილება ფუნქციის წინა გადასვლის მომენტი ნულზე უარყოფითიდან დადებით მნიშვნელობებზე მიმართულებით.

უმეტეს შემთხვევაში, ფაზაზე საუბრობენ ჰარმონიულ (სინუსოიდური ან წარმოსახვითი ექსპონენციალური) რხევების (ან მონოქრომატული ტალღების, ასევე სინუსოიდური ან წარმოსახვითი ექსპონენციალური) მიმართ.

ასეთი რყევებისთვის:

ან ტალღები

მაგალითად, ტალღები, რომლებიც გავრცელდებიან ერთგანზომილებიან სივრცეში: , , , ან ტალღები, რომლებიც ვრცელდება სამგანზომილებიან სივრცეში (ან ნებისმიერი განზომილების სივრცეში): , , ,

რხევის ფაზა განისაზღვრება, როგორც ამ ფუნქციის არგუმენტი(ერთ-ერთი ჩამოთვლილი, თითოეულ შემთხვევაში კონტექსტიდან ირკვევა რომელი), რომელიც აღწერს ჰარმონიულ რხევის პროცესს ან მონოქრომატულ ტალღას.

ანუ რხევის ფაზისთვის

ტალღისთვის ერთგანზომილებიან სივრცეში

ტალღისთვის სამგანზომილებიან სივრცეში ან ნებისმიერი სხვა განზომილების სივრცეში:

სად არის კუთხოვანი სიხშირე (რაც უფრო მაღალია მნიშვნელობა, მით უფრო სწრაფად იზრდება ფაზა დროთა განმავლობაში), ტ- დრო, - ფაზა ზე ტ=0 - საწყისი ფაზა; კ- ტალღის ნომერი, x- კოორდინაცია, კ- ტალღის ვექტორი, x- სივრცეში წერტილის დამახასიათებელი (კარტეზიული) კოორდინატების სიმრავლე (რადიუსის ვექტორი).

ფაზა გამოიხატება კუთხოვანი ერთეულებით (რადიანი, გრადუსი) ან ციკლებით (პერიოდის ფრაქციები):

1 ციკლი = 2 რადიანი = 360 გრადუსი.

• ფიზიკაში, განსაკუთრებით ფორმულების დაწერისას, უპირატესად (და ნაგულისხმევად) გამოიყენება ფაზის რადიანული წარმოდგენა; მისი გაზომვა ციკლებში ან პერიოდებში (გარდა სიტყვიერი ფორმულირებებისა) ზოგადად საკმაოდ იშვიათია, მაგრამ გრადუსებში გაზომვა საკმაოდ ხშირად ხდება (როგორც ჩანს, როგორც უკიდურესად მკაფიო და არ იწვევს დაბნეულობას, რადგან მიღებულია არასოდეს გამოტოვოთ ხარისხის ნიშანი არც მეტყველებაში, არც წერილობით), განსაკუთრებით ხშირად საინჟინრო პროგრამებში (როგორიცაა ელექტროინჟინერია).

ზოგჯერ (ნახევრად კლასიკურ მიახლოებაში, სადაც ტალღები მონოქრომატულთან მიახლოებული, მაგრამ არა მკაცრად მონოქრომატული, გამოიყენება, ასევე ბილიკის ინტეგრალის ფორმალიზმში, სადაც ტალღები შეიძლება შორს იყოს მონოქრომატისგან, თუმცა მაინც მონოქრომატულის მსგავსი) ფაზა განიხილება. როგორც დროზე და სივრცულ კოორდინატებზეა დამოკიდებული არა როგორც წრფივი ფუნქცია, არამედ როგორც კოორდინატების და დროის თვითნებური ფუნქცია:

დაკავშირებული ტერმინები

თუ ორი ტალღა (ორი რხევა) მთლიანად ემთხვევა ერთმანეთს, ისინი ამბობენ, რომ ტალღები მდებარეობს ფაზაში. თუ ერთი რხევის მაქსიმუმის მომენტები ემთხვევა მეორე რხევის მინიმუმის მომენტებს (ან ერთი ტალღის მაქსიმუმი ემთხვევა მეორის მინიმუმს), ამბობენ, რომ რხევები (ტალღები) ანტიფაზაშია. უფრო მეტიც, თუ ტალღები იდენტურია (ამპლიტუდაში), მიმატების შედეგად ხდება მათი ურთიერთ განადგურება (ზუსტად, მთლიანად - მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ ტალღები მონოქრომატულია ან სულ მცირე სიმეტრიულია, თუ ვივარაუდებთ, რომ გავრცელების საშუალება წრფივია და ა.შ.).

მოქმედება

ერთ-ერთი ყველაზე ფუნდამენტური ფიზიკური რაოდენობა, რომელზეც აგებულია თითქმის ნებისმიერი საკმარისად ფუნდამენტური ფიზიკური სისტემის თანამედროვე აღწერა - მოქმედება - მისი მნიშვნელობით არის ფაზა.

შენიშვნები

ფონდი ვიკიმედია. 2010 წელი.

ნახეთ, რა არის „რხევის ფაზა“ სხვა ლექსიკონებში:

რხევის აღწერის ფუნქციის პერიოდულად ცვალებადი არგუმენტი. ან ტალღები. პროცესი. ჰარმონიულად რხევები u(x,t)=Acos(wt+j0), სადაც wt+j0=j F.K., ამპლიტუდა, w წრიული სიხშირე, t დრო, j0 საწყისი (ფიქსირებული) F.K. (დროში t =0,… … ფიზიკური ენციკლოპედია

- (φ) ფუნქციის არგუმენტი, რომელიც აღწერს სიდიდეს, რომელიც იცვლება ჰარმონიული რხევის კანონის მიხედვით. [GOST 7601 78] თემები: ოპტიკა, ოპტიკური ხელსაწყოები და გაზომვები რხევებისა და ტალღების ზოგადი პირობები EN რხევის ფაზა DE Schwingungsphase FR… … ტექნიკური მთარგმნელის გზამკვლევიფაზა - ფაზა. ქანქარების რხევები იმავე ფაზაში (a) და ანტიფაზაში (b); f არის ქანქარის გადახრის კუთხე წონასწორობის პოზიციიდან. ფაზა (ბერძნული ფაზისის გარეგნობიდან), 1) გარკვეული მომენტი ნებისმიერი პროცესის განვითარებაში (სოციალური, ... ... ილუსტრირებული ენციკლოპედიური ლექსიკონი

- (ბერძნული ფაზისის გარეგნობიდან), 1) გარკვეული მომენტი რაიმე პროცესის განვითარებაში (სოციალური, გეოლოგიური, ფიზიკური და ა.შ.). ფიზიკასა და ტექნოლოგიაში რხევის ფაზა არის რხევის პროცესის მდგომარეობა გარკვეულ... ... თანამედროვე ენციკლოპედია

- (ბერძნული ფაზისის გარეგნობიდან) ..1) გარკვეული მომენტი რაიმე პროცესის განვითარებაში (სოციალური, გეოლოგიური, ფიზიკური და ა.შ.). ფიზიკასა და ტექნოლოგიაში რხევის ფაზა არის რხევის პროცესის მდგომარეობა გარკვეულ... ... დიდი ენციკლოპედიური ლექსიკონი

ფაზა (ბერძნული ფაზისიდან √ გარეგნობა), პერიოდი, ეტაპი ფენომენის განვითარებაში; აგრეთვე ფაზა, რხევის ფაზა... დიდი საბჭოთა ენციკლოპედია

Y; და. [ბერძნულიდან phasis გამოჩენა] 1. ცალკე ეტაპი, პერიოდი, განვითარების სტადია ლ. ფენომენი, პროცესი და ა.შ. საზოგადოების განვითარების ძირითადი ფაზები. ფლორისა და ფაუნის ურთიერთქმედების პროცესის ფაზები. შედით თქვენს ახალ, გადამწყვეტ,... ენციკლოპედიური ლექსიკონი