التذبذبات الحرة

العمليات الذبذبة هي واحدة من الظواهر الأكثر شيوعا في الطبيعة. وتتناول أبحاثهم مختلف فروع المعرفة، أولا وقبل كل شيء، الفيزياء. للإجابة على سؤال ما تسمى التذبذبات الحرة، ينبغي أن يؤخذ في الاعتبار أن هذه الفئة هي الأولى في دراسة مجموعة كاملة من الظواهر الذبذبات التي تحدث في الطبيعة.

تمييز الأنواع التالية، مصنفة حسب الأسباب التالية.

بواسطة الطبيعة الفيزيائية تميز بين الميكانيكية والكهرومغناطيسية والمختلطة، والجمع بين خصائص تلك التي سميت بالفعل.

عن طريق تدفق في البيئات المحيطة بها، وتتميز التذبذبات التالية:

- القسري، أي تلك التي تحدث وتحدث تحت تأثير أنواع مختلفة من الاضطرابات الخارجية للبيئات التي تحدث فيها. وفي هذه الحالة، يجب مراعاة حالة التواتر الدورية لهذه الاضطرابات؛

- التذبذبات الحرة، وتسمى أيضا التذبذبات، التي تطلق من قبل الخصائص الداخلية للنظام والتي تتميز التخميد الإلزامي، عندما يتوقف عمل القوات الداخلية أو ينخفض.

- التذبذبات الذاتية - تلك التي تتميز بوجود إمكانات معينة (الطاقة المحتملة) في النظام الذي يضمن تحقيق التذبذبات. والشيء الرئيسي هو أن التذبذبات الحرة تختلف عن التذبذبات الذاتية، والاتساع لا يعتمد على البداية نبض قوة البداية، ولكن على خصائص النظام المادي نفسه،

- البارامترية - هذه هي التذبذبات التي تتشكل عندما تعطى معلمة معينة عن عمد إلى نظام الاهتزاز، الذي يعمل كدليل على خصائص البيئة الخارجية؛

- التذبذبات العشوائية هي التذبذبات العشوائية هي العوامل التي تؤثر فيها العوامل المؤثرة في عملية التذبذب بشكل عشوائي وليس على حدودي.

ولخص هذه الخصائص، يمكننا أن نخلص إلى أنه في الشكل الأكثر عمومية، تكرر التذبذبات مع دورية معينة من نظام معين فيما يتعلق حالة التوازن لها. المناطق الأكثر شيوعا من مظاهر عمليات التذبذب في الطبيعة هي الظواهر الميكانيكية والكيميائية والموجة والكهربائية والفلكية والكهرومغناطيسية وغيرها. الملكية المشتركة من جميع أنواع التذبذبات، من دون استثناء، هي أنها ترتبط مباشرة إلى انتقال الطاقة - تحويل نوع واحد من الطاقة إلى أخرى.

وكما لوحظ من قبل، فإن نقطة البداية في دراسة طبيعة العمليات التذبذبية هي تحقيق مثل هذا النوع من التذبذبات الحرة. خصائصها الرئيسية هي المعلمات التالية:

- السعة (A) - أكبر انحراف للنظام من حالة التوازن (في معظم الأحيان يتم استخدام متوسط القيمة).

- فترة (T) - فترة معينة من الوقت خلالها من الممكن إصلاح التكرار من الدول النظام؛

- تردد التذبذبات الحرة (و) - عدد التذبذبات التي يقوم بها النظام في وحدة معينة من الزمن. وتقاس هذه المعلمة بالهرتز (هرتز).

العلاقة بين هذه المعلمات تعكس الصيغة التي تميز التذبذبات الحرة كظاهرة. وبالنسبة لأنظمة التذبذب المختلفة، تدرج المعلمات في هذه الصيغة في توليفات مختلفة، تبعا لنظام معين يجري النظر فيه.

على سبيل المثال، في أبسط دائرة تذبذب، ترتبط الفترة والتردد بالمعادلة: f = 1 / T، فإنه يدل على أن الفترة والتردد هي قيم عكسية.

إذا نظرنا إلى التذبذبات الحرة التي تحدث في مثل هذا النظام مثل ربيع ثابت ثابت وجود مرونة معينة (ك)، ثم يجب علينا أن ننتقل إلى القانون الثاني نيوتن. ومع أخذها في الاعتبار، فإن الصيغة التي تعكس خصائص النظام التذبذب المدروس تأخذ الشكل: F = -kx. وهذا يعني أنه إذا أهملنا قيم قوى الاحتكاك ونأخذ الكتلة كقوة ثابتة، فإن مثل هذا النظام سوف يتأرجح دائما مع نفس الفترة، حتى مع اختلاف الاتساعات والظروف الأولية لمنشأها.