Mechanikus oszcillációkat vizsgálunk

A körülöttünk lévő fizikai világ tele van mozgással. Gyakorlatilag lehetetlen megtalálni legalább egy fizikai testet, amely nyugodtnak tekinthető. Az egyenletesen progresszív egyenes vonalú mozgások mellett a komplex pályán, a gyorsulással és hasonlókkal történő mozgásokat saját szemünkkel szemlélhetjük, vagy tapasztalhatjuk az anyagi tárgyak időszakonként ismétlődő mozgásának hatását.

Az ember régóta észrevette az oszcilláló mozgások megkülönböztető tulajdonságait és jellemzőit, sőt megtanult mechanikus rezgéseket saját célokra használni. Az időben ismétlődő folyamatok oszcillációnak nevezhetők. A mechanikai rezgések csak a jelenségek eme világváltozatának részeivé válnak, amelyek majdnem ugyanabban a törvényekben fordulnak elő. A mechanikus ismétlődő mozgások világos példája alapján meg lehet határozni az alapvető szabályokat és meghatározni azokat a törvényeket, amelyekkel elektromágneses, elektromechanikus és más oszcillációs folyamatok fordulnak elő.

A mechanikai oszcillációk megjelenésének jellege abban rejlik, hogy a potenciális energia kinetikus energiává alakul át. Ismertesse az energiamegváltozás mechanikai rezgések által okozott esetleges példáját, lehetséges egy rugóval felfüggesztett golyó figyelembevétele. Nyugodt állapotban a gravitáció erejét kiegyensúlyozza a rugó rugalmassága . De szükség van arra, hogy az egyensúlyi állapotból erőszakkal lehessen következtetni a rendszerre, ami mozgást vált ki az egyensúlyi pont oldaláról, mivel a potenciális energia kinetikusvá válik. Ez pedig a nulla pozíciójú gömb átjutásának pillanatától kezdődően potenciálgá változik. Ez a folyamat mindaddig tart, amíg a rendszer létezésének feltételei a hibátlanul közelednek.

A matematikailag ideálisak a szinusz vagy koszinusz törvényei szerint fellépő oszcillációk. Az ilyen folyamatokat általában harmonikus oszcillációnak nevezik. A mechanikai harmonikus oszcillációk ideális példája az inga mozgása abszolút levegő nélküli térben, amikor a súrlódási erők nincsenek hatással. De ez egy teljesen hibátlan eset, amelynek elérése technikailag nagyon problematikus.

A mechanikai rezgések időtartamuk ellenére előbb-utóbb megszűnnek, és a rendszer viszonylagos egyensúlyi helyzetbe kerül. Ez azért van, mert az energia pazarlása megakadályozza a levegő, a súrlódás és más tényezők ellenállását, ami elkerülhetetlenül a számítások kiigazítását eredményezi az ideális és a szóban forgó rendszer tényleges körülményei között történő átmenet során.

A mély tanulmány és elemzés visszafordíthatatlanul közeledik ahhoz, hogy matematikailag leírjuk a mechanikai rezgéseket. Ennek a folyamatnak a képletei olyan mennyiségeket tartalmaznak, mint amplitúdó (A), oszcillációs frekvencia (w), kezdeti fázis (a). Az eltolódás függvénye (x) az időben (t) a klasszikus formában van

X = Acos (wt + a).

Érdemes megemlíteni a mechanikai oszcillációra jellemző értéket is, amelyet az úgynevezett periódusnak (T) neveznek, és amelyet matematikailag

T = 2 t / t.

A mechanikai rezgések mellett a nem mechanikai jellegű ingadozások folyamatainak leírásának egyértelműsége bizonyos tulajdonságokkal is foglalkozik, amelyek megfelelő használat esetén hasznosak lehetnek, és ha figyelmen kívül hagyják őket, jelentős bajt okozhatnak.

Különös figyelmet kell fordítani az erőszakos oszcillációk amplitúdójának éles ugrásának jelenségére, amely akkor következik be, amikor a hajtóerő hatásának gyakorisága a test természetes rezgéseinek gyakoriságához közeledik. Ez a rezonancia. Az elektronikában, a mechanikai rendszerekben széles körben használt, a rezonancia jelensége főként destruktív, figyelembe kell venni a legkülönbözőbb mechanikai struktúrák és rendszerek létrehozásakor.

A mechanikai rezgések következő megnyilvánulása a rezgés. Megjelenése nemcsak kellemetlenséget okozhat, hanem rezonanciát is hozhat. De a negatív hatás mellett a lokális rezgés kis intenzitású megnyilvánulással kedvezően befolyásolhatja az emberi test egészét, javítva a központi idegrendszer funkcionális állapotát, sőt felgyorsítva a sebek gyógyulását stb.

A mechanikai rezgések megnyilvánulásának változatai között meg lehet különböztetni a hang és az ultrahang jelenségét. E mechanikus hullámok és a mechanikai rezgések egyéb megnyilvánulási tulajdonságait széles körben alkalmazzák az emberi életmű legkülönbözőbb ágaiban.