Meget fysik forbliver nogle gange uforståeligt. Og det er ikke altid, at en person bare læser lidt om dette emne. Nogle gange er materialet givet på en sådan måde, at det simpelthen er umuligt for en person, der ikke er fortrolig med det grundlæggende i fysik, at forstå det. Et ret interessant afsnit, som folk ikke altid forstår første gang og er i stand til at forstå, er periodiske svingninger. Før vi forklarer teorien om periodiske svingninger, lad os tale lidt om historien bag opdagelsen af dette fænomen.
Historie
Teoretiske grundlag for periodiske svingninger var kendt i den antikke verden. Folk så, hvordan bølgerne bevæger sig jævnt, hvordan hjulene roterer, passerer gennem det samme punkt efter et vist tidsrum. Det er fra disse tilsyneladende simple fænomener, at begrebet oscillationer opstod.
Det første bevis på beskrivelsen af oscillationer er ikke blevet bevaret, men det er med sikkerhed kendt, at en af deres mest almindelige typer (nemlig elektromagnetisk) teoretisk blev forudsagt af Maxwell i 1862. Efter 20 år blev hans teori bekræftet. Derefter udførte Heinrich Hertz en række eksperimenter, der beviste eksistensen af elektromagnetiske bølger og tilstedeværelsen af visse egenskaber, der er unikke for dem. Som det viser sig, lyseter en elektromagnetisk bølge og adlyder alle relevante love. Et par år før Hertz var der en mand, der demonstrerede for det videnskabelige samfund genereringen af elektromagnetiske bølger, men på grund af det faktum, at han ikke var stærk i teorien så godt som Hertz, kunne han ikke bevise, at eksperimentets succes var skyldes netop oscillationer.
Vi er lidt uden for emnet. I næste afsnit vil vi se på de vigtigste eksempler på periodiske svingninger, som vi kan møde i hverdagen og i naturen.
Visninger
Disse fænomener forekommer over alt og hele tiden. Og udover bølgerne og rotationen af hjulene, der allerede er nævnt som et eksempel, kan vi bemærke periodiske udsving i vores krop: sammentrækninger af hjertet, bevægelse af lungerne og så videre. Hvis du zoomer ind og går videre til objekter, der er større end vores organer, kan du se udsving i videnskab som f.eks. biologi.
Et eksempel er de periodiske udsving i antallet af populationer. Hvad er meningen med dette fænomen? I enhver befolkning er der altid en stigning, derefter et fald. Og det skyldes forskellige faktorer. På grund af den begrænsede plads og mange andre faktorer kan befolkningen ikke vokse i det uendelige, derfor har naturen ved hjælp af naturlige mekanismer lært at reducere antallet. Samtidig opstår der periodiske udsving i antallet. Det samme sker med det menneskelige samfund.
Lad os nu diskutere teorien om dette begreb og analysere nogle formler vedrørende et begreb som periodiske svingninger.
Teori
Periodiske udsving er et meget interessant emne. Men som i alle andre, jo længere du dykker - jo mere uforståeligt, nyt og komplekst. I denne artikel vil vi ikke gå i dybden, men kun kort beskrive oscillationernes hovedegenskaber.
De vigtigste kendetegn ved periodiske svingninger er perioden og frekvensen af svingninger. Perioden viser, hvor lang tid det tager bølgen at vende tilbage til sin oprindelige position. Faktisk er det den tid, det tager en bølge at rejse afstanden mellem dens tilstødende toppe. Der er en anden værdi, der er tæt forbundet med den forrige. Dette er frekvensen. Frekvensen er den omvendte af perioden og har følgende fysiske betydning: det er antallet af bølgetoppe, der har passeret gennem et bestemt rumområde pr. tidsenhed. Hyppigheden af periodiske svingninger, hvis den præsenteres i matematisk form, har formlen: v=1/T, hvor T er oscillationsperioden.
Før vi hopper til konklusionen, lad os tale lidt om, hvor periodiske udsving observeres, og hvordan det kan være nyttigt at vide om dem i livet.
Application
Vi har allerede overvejet typerne af periodiske svingninger ovenfor. Selvom man bliver guidet af listen over, hvor de mødes, er det let at forstå, at de omgiver os over alt. Elektromagnetiske bølger udsendes af alle vores elektriske apparater. Desuden ville telefon-til-telefon-kommunikation eller radiolytning ikke være mulig uden dem.
Lydbølger er også vibrationer. Under påvirkning af elektrisk spænding, en speciel membran i enhver lydgeneratorbegynder at vibrere, hvilket skaber bølger med en bestemt frekvens. Efter membranen begynder luftmolekyler at vibrere, som til sidst når vores øre og opfattes som lyd.
Konklusion
Fysik er en meget interessant videnskab. Og selvom det ser ud til, at du sådan set ved alt i det, der kan være nyttigt i hverdagen, er der stadig sådan noget, som det ville være nyttigt at forstå bedre. Vi håber, at denne artikel har hjulpet dig med at forstå eller huske materialet om vibrationers fysik. Dette er i sandhed et meget vigtigt emne, hvorfra den praktiske anvendelse af teorien findes over alt i dag.
