Еркін гармоникалы тербелістер

Гармоникалы тербелетін шама шін рнекті мына трде жазуа болады:

. (3.1)

Мндаы - тербеліс амплитудасы, згеретін шаманы е лкен мні;

- меншікті циклдік жиілік, секунд ішінде тетін толы тербелістер саны;

- кез-келген мезетінде мнін анытайтын тербеліс фазасы;

- бастапы фаза, яни бастапы уаыт мезетінде тербеліс фазасы.

Толы тербеліс жасауа кететін уаыт период деп аталады , .

Бірлік уаыт ішінде жасалатын толы тербеліс саны жиілік деп аталады , .

Гармоникалы еркін тербелістер екінші реттік біртекті дифференциалды тедеумен сипатталады

. (3.2)

(3.2) тедеуіні шешімі гармоникалы тербелісті тедеуі (3.1) болып табылады.

Тербелмелі процесті физикалы табиатына арай тербелмелі процестер механикалы, электромагниттік, электромеханкалы, т.б. тербелістерге блінеді.

Тербелмелі жйе осциллятор, ал гармоникалы тербеліс жасайтын жйені гармоникалы осциллятор деп атау абылданан. Осцилляторлара маятниктер, тербелмелі контур, атты денелерді молекулалары мен атомдары жне т.б. жатады.

Гармоникалы тербеліс графикалы трде кескіндеу шін векторлы диаграмма дісін олданамыз (3.1 суретті ара).

3.1 cурет Тірек осі ретінде х осі алынады. Векторды

зындыы тербеліс амплитудасына А те, ал вектор мен х осіні арасындаы брыш тербелісті бастапы фазасына те. векторыны оське проекциясы тербелетін шаманы крсетеді. Егер осы векторды брышты жылдамдыпен айналдырса, векторыны оське проекциясы (3.1) тедеуімен сипатталатын +А дан –А аралыында гармоникалы тербеліс жасайды. Осы тербелістерді циклдік жиілігі айналуды брышты жылдамдыына те.

Гармоникалы тербелістерді энергиясы

Механикалы тербелістерді толы энергиясы кинетикалы жне потенциалды энергияларды осындысы арылы аныталады

, (3.3)

, (3.4)

. (3.5)

, жне уаыта туелділік графиктері 3.2 суретте крсетілген.

3.2 сурет

Тербелмелі контурда электромагниттік рісті толы энергиясы . Конденсаторды зарядталуы кезінде оны астарларынын арасында энергиясы электр рісі пайда болады. Разрядталу кезінде индуктивті катушкада магнит рісіні энергиясы пайда болады.

Магнит рісіні энергиясы шін

, (3.6) (3.6)

электр рісіні энергиясы шін

, (3.7)

жне толы энергия

. (3.8)

(3.8)

Дріс. Тербелістерді осу. шетін жне еріксіз тербелістер

Дрісті масаты:

- бірдей баыттаы жне зара перпендикуляр баыттаы тербелістерді осып йрену;

- резонанс былысымен танысу.

Тербелмелі жйені бірмезгілде бірнеше тербелмелі процестерге атысып, жйеде тетін орыты тербелісті задылыын анытауды тербелістерді осу деп арастырады. Екі шекті жадай арастырылады: бірдей баыттаы жне зара перпендикуляр баыттаы тербелістерді осу.