În lumea din jurul nostru, există multe fenomene și procese care, în mare, sunt invizibile nu pentru că nu există, ci pentru că pur și simplu nu le observăm. Ele sunt mereu prezente și sunt aceeași esență imperceptibilă și obligatorie a lucrurilor, fără de care este greu să ne imaginăm viața. Toată lumea, de exemplu, știe ce este o oscilație: în forma sa cea mai generală, este o abatere de la o stare de echilibru. Ei bine, vârful turnului Ostankino a deviat cu 5 m, dar ce urmează? Va îngheța așa? Nimic de acest gen, va începe să se întoarcă înapoi, va aluneca dincolo de starea de echilibru și se va abate în cealaltă direcție și așa mai departe pentru totdeauna, atâta timp cât va exista. Spune-mi, câți oameni au văzut de fapt aceste vibrații destul de grave ale unei structuri atât de uriașe? Toată lumea știe, fluctuează, ici și colo, ici și colo, zi și noapte, iarnă și vară, dar cumva... nu se observă. Motivele procesului oscilator sunt o altă întrebare, dar prezența sa este o trăsătură inseparabilă a tuturor lucrurilor.

Totul în jur oscilează: clădiri, structuri, pendule de ceas, frunze pe copaci, coarde de vioară, suprafața oceanului, picioarele unui diapazon... Printre oscilații, se numără și cele haotice, care nu au o repetabilitate strictă, și cele ciclice, în care în perioada de timp T corpul oscilant trece printr-un set complet al modificărilor sale, iar apoi acest ciclu se repetă exact, în general, la infinit. De obicei, aceste modificări implică o căutare secvențială a coordonatelor spațiale, așa cum se poate observa în exemplul oscilațiilor unui pendul sau aceluiași turn.

Numărul de oscilații pe unitatea de timp se numește frecvență F = 1/T. Unitate de frecvență - Hz = 1/sec. Este clar că frecvența ciclică este un parametru al oscilațiilor cu același nume de orice tip. Cu toate acestea, în practică, se obișnuiește să se facă referire la acest concept, cu unele completări, în primul rând la vibrațiile de natură rotativă. Se întâmplă așa că în tehnologie este baza majorității mașinilor, mecanismelor și dispozitivelor. Pentru astfel de oscilații, un ciclu este o revoluție și atunci este mai convenabil să folosiți parametrii unghiulari de mișcare. Pe baza acesteia, mișcarea de rotație este măsurată în unități unghiulare, adică. o revoluție este egală cu 2π radiani, iar frecvența ciclică ῳ = 2π / T. Din această expresie este ușor vizibilă legătura cu frecvența F: ῳ = 2πF. Acest lucru ne permite să spunem că frecvența ciclică este numărul de oscilații (rotații complete) în 2π secunde.

S-ar părea, nu în frunte, deci... Nu chiar așa. Factorii 2π și 2πF sunt utilizați în multe ecuații ale electronicii, fizicii matematice și teoretice în secțiunile în care procesele oscilatorii sunt studiate folosind conceptul de frecvență ciclică. Formula frecvenței de rezonanță, de exemplu, este redusă cu doi factori. Dacă în calcule se folosește unitatea „rev/sec”, frecvența unghiulară, ciclică, ῳ coincide numeric cu valoarea frecvenței F.

Vibrațiile, ca esență și formă de existență a materiei, și întruchiparea ei materială - obiectele existenței noastre, sunt de mare importanță în viața umană. Cunoașterea legilor oscilațiilor a făcut posibilă crearea de electronice moderne, inginerie electrică și multe mașini moderne. Din păcate, fluctuațiile nu aduc întotdeauna un efect pozitiv, uneori, aduc durere și distrugere. Vibrațiile nesocotite, cauza multor accidente, cauza materialelor și frecvența ciclică a vibrațiilor rezonante ale podurilor, barajelor și pieselor mașinii duce la defectarea prematură a acestora. Studiul proceselor oscilatorii, capacitatea de a prezice comportamentul obiectelor naturale și tehnice pentru a preveni distrugerea sau nefuncționarea acestora este sarcina principală a multor aplicații de inginerie, iar inspecția instalațiilor și mecanismelor industriale pentru rezistența la vibrații este obligatorie. element de întreținere operațională.

Pe măsură ce studiați această secțiune, vă rugăm să rețineți că fluctuatii de natură fizică diferită sunt descrise din poziții matematice comune. Aici este necesar să înțelegem clar concepte precum oscilația armonică, fază, diferența de fază, amplitudine, frecvență, perioadă de oscilație.

Trebuie avut în vedere că în orice sistem oscilator real există rezistență a mediului, adică. oscilaţiile vor fi amortizate. Pentru a caracteriza amortizarea oscilațiilor se introduc un coeficient de amortizare și un decrement de amortizare logaritmic.

Dacă oscilațiile apar sub influența unei forțe externe, care se schimbă periodic, atunci astfel de oscilații se numesc forțate. Vor fi neamortizate. Amplitudinea oscilațiilor forțate depinde de frecvența forței motrice. Pe măsură ce frecvența oscilațiilor forțate se apropie de frecvența oscilațiilor naturale, amplitudinea oscilațiilor forțate crește brusc. Acest fenomen se numește rezonanță.

Când treceți la studiul undelor electromagnetice, trebuie să înțelegeți clar acest lucruunde electromagneticeeste un câmp electromagnetic care se propagă în spațiu. Cel mai simplu sistem care emite unde electromagnetice este un dipol electric. Dacă un dipol suferă oscilații armonice, atunci emite o undă monocromatică.

Tabel de formule: oscilații și unde

Frecvența unghiulară este exprimată în radiani pe secundă, dimensiunea sa este inversa dimensiunii timpului (radianii sunt adimensionali). Frecvența unghiulară este derivata în timp a fazei de oscilație:

Frecvența unghiulară în radiani pe secundă este exprimată în termeni de frecvență f(exprimat în rotații pe secundă sau vibrații pe secundă), ca

Dacă folosim grade pe secundă ca unitate de frecvență unghiulară, relația cu frecvența obișnuită este următoarea:

În cele din urmă, când se utilizează rotații pe secundă, frecvența unghiulară este aceeași cu viteza de rotație:

Introducerea frecvenței ciclice (în dimensiunea sa principală - radiani pe secundă) face posibilă simplificarea multor formule din fizica teoretică și electronică. Astfel, frecvența ciclică de rezonanță a unui circuit LC oscilator este egală cu întrucât frecvența de rezonanță obișnuită este . În același timp, o serie de alte formule devin mai complicate. Considerentul decisiv în favoarea frecvenței ciclice a fost că factorii și , care apar în multe formule atunci când se folosesc radiani pentru măsurarea unghiurilor și fazelor, dispar atunci când se introduce frecvența ciclică.

Vezi de asemenea

Fundația Wikimedia.

2010.

Vedeți ce este „frecvența ciclică” în alte dicționare: frecventa ciclica

- kampinis dažnis statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. frecventa unghiulara frecventa ciclica frecvență radian vok. Kreisfrequenz, f; Winkelfrequenz, f rus. frecvență circulară, f; frecvența unghiulară, f; frecvență ciclică, f pranc. frecvență… … Fizikos terminų žodynas La fel ca frecvența unghiulară...

Big Enciclopedic Polytechnic Dictionary

Frecvența este o mărime fizică, o caracteristică a unui proces periodic, egală cu numărul de cicluri complete finalizate pe unitatea de timp. Notare standard în formule sau. Unitatea de frecvență în Sistemul Internațional de Unități (SI) în general... ... Wikipedia

Acest termen are alte semnificații, vezi Frecvență (sensuri). Frecvență Unități SI Hz Frecvență fizică în ... Wikipedia FRECVENŢĂ - (1) numărul de repetări ale unui fenomen periodic pe unitatea de timp; (2) Frecvența laterală Ch, mai mare sau mai mică decât frecvența purtătoare a generatorului de înaltă frecvență, care apare atunci când (vezi); (3) Numărul de rotații este o valoare egală cu raportul dintre numărul de rotații... ...

Marea Enciclopedie Politehnică numărarea ciclului

Ghidul tehnic al traducătorului Frecvenţă - oscilații, numărul de perioade (cicluri) complete ale procesului oscilator care au loc pe unitatea de timp. Unitatea de frecvență este hertziul (Hz), corespunzător unui ciclu complet în 1 s. Frecvența f=1/T, unde T este perioada de oscilație, oricât de des... ...

Dicţionar Enciclopedic Ilustrat- O metodă de auditare precisă a stocurilor disponibile în depozit, atunci când stocurile sunt inventariate periodic pe un program ciclic, și nu o dată pe an. Numărările ciclice ale stocurilor din depozit sunt de obicei efectuate în mod regulat (de obicei mai des pentru... ... Glosar de termeni de contabilitate de gestiune

Dimensiunea T −1 Unități ... Wikipedia

Oscilațiile sunt un proces de schimbare a stărilor unui sistem în jurul punctului de echilibru care se repetă în grade diferite în timp.

Oscilație armonică - oscilații în care o mărime fizică (sau orice alta) se modifică în timp conform unei legi sinusoidale sau cosinusului. Ecuația cinematică a oscilațiilor armonice are forma

unde x este deplasarea (abaterea) punctului oscilant de la poziția de echilibru la momentul t; A este amplitudinea oscilațiilor, aceasta este valoarea care determină abaterea maximă a punctului de oscilație de la poziția de echilibru; ω - frecvența ciclică, o valoare care indică numărul de oscilații complete care au loc în 2π secunde - faza completă a oscilațiilor, 0 - faza inițială a oscilațiilor.

Amplitudinea este valoarea maximă a deplasării sau modificării unei variabile față de valoarea medie în timpul mișcării oscilatorii sau ondulatorii.

Amplitudinea și faza inițială a oscilațiilor sunt determinate de condițiile inițiale de mișcare, adică. pozitia si viteza punctului material in momentul t=0.

Oscilatie armonica generalizata in forma diferentiala

amplitudinea undelor sonore și a semnalelor audio se referă de obicei la amplitudinea presiunii aerului în undă, dar uneori este descrisă ca amplitudinea deplasării în raport cu echilibrul (aerul sau diafragma difuzorului)

Frecvența este o mărime fizică, o caracteristică a unui proces periodic, egală cu numărul de cicluri complete ale procesului finalizate pe unitatea de timp. Frecvența vibrației în undele sonore este determinată de frecvența de vibrație a sursei. Oscilațiile de înaltă frecvență decad mai repede decât cele de joasă frecvență.

Reciproca frecvenței de oscilație se numește perioada T.

Perioada de oscilație este durata unui ciclu complet de oscilație.

În sistemul de coordonate, din punctul 0 desenăm un vector A̅, a cărui proiecție pe axa OX este egală cu Аcosϕ. Dacă vectorul A̅ se rotește uniform cu o viteză unghiulară ω˳ în sens invers acelor de ceasornic, atunci ϕ=ω˳t +ϕ˳, unde ϕ˳ este valoarea inițială a ϕ (faza de oscilație), atunci amplitudinea oscilațiilor este modulul uniform. vector rotativ A̅, faza de oscilație (ϕ ) este unghiul dintre vectorul A̅ și axa OX, faza inițială (ϕ˳) este valoarea inițială a acestui unghi, frecvența unghiulară a oscilațiilor (ω) este viteza unghiulară a rotația vectorului A̅..

2. Caracteristicile proceselor de undă: front de undă, fascicul, viteza undei, lungimea de undă. Unde longitudinale și transversale; exemple.

Suprafața care separă la un moment dat în timp mediul deja acoperit și încă neacoperit de oscilații se numește front de undă. În toate punctele unei astfel de suprafețe, după părăsirea frontului de undă, se stabilesc oscilații identice ca fază.

Fasciculul este perpendicular pe frontul de undă. Razele acustice, ca și razele de lumină, sunt rectilinii într-un mediu omogen. Ele sunt reflectate și refractate la interfața dintre 2 medii.

Lungimea de undă este distanța dintre două puncte cele mai apropiate unul de celălalt, oscilând în aceleași faze, de obicei lungimea de undă este notată cu litera greacă. Prin analogie cu valurile generate în apă de o piatră aruncată, lungimea de undă este distanța dintre două creste ale valurilor adiacente. Una dintre principalele caracteristici ale vibrațiilor. Măsurată în unități de distanță (metri, centimetri etc.)

• longitudinal unde (unde de compresie, unde P) - particulele mediului vibrează paralel(de-a lungul) direcția de propagare a undei (ca, de exemplu, în cazul propagării sunetului);
• transversal unde (unde de forfecare, unde S) - particulele mediului vibrează perpendicular direcția de propagare a undelor (unde electromagnetice, unde pe suprafețele de separare);

Frecvența unghiulară a oscilațiilor (ω) este viteza unghiulară de rotație a vectorului A̅(V), deplasarea x a punctului de oscilație este proiecția vectorului A pe axa OX.

V=dx/dt=-Aω˳sin(ω˳t+ϕ˳)=-Vmsin(ω˳t+ϕ˳), unde Vm=Аω˳ este viteza maximă (amplitudinea vitezei)

3. Vibrații libere și forțate. Frecvența naturală a oscilațiilor sistemului. Fenomenul rezonanței. Exemple .

Vibrații libere (naturale). se numesc cele care apar fara influente externe datorita energiei obtinute initial prin caldura. Modelele caracteristice ale unor astfel de oscilații mecanice sunt un punct material pe un arc (pendul cu arc) și un punct material pe un fir inextensibil (pendul matematic).

În aceste exemple, oscilațiile apar fie din cauza energiei inițiale (abaterea unui punct material de la poziția de echilibru și mișcare fără viteză inițială), fie din cauza cineticii (corpului i se imprimă viteză în poziția inițială de echilibru), fie din cauza ambelor energie (imunizarea vitezei la organism deviat de la poziția de echilibru).

Luați în considerare un pendul cu arc. În poziţia de echilibru, forţa elastică F1

echilibrează forța gravitațională mg. Dacă trageți arcul pe o distanță x, atunci o forță elastică mare va acționa asupra punctului material. Modificarea valorii forței elastice (F), conform legii lui Hooke, este proporțională cu modificarea lungimii arcului sau a deplasării x a punctului: F= - rx

Un alt exemplu. Pendulul matematic de abatere de la poziția de echilibru este un unghi atât de mic α încât traiectoria unui punct material poate fi considerată o linie dreaptă care coincide cu axa OX. În acest caz, egalitatea aproximativă este satisfăcută: α ≈sin α≈ tanα ≈x/L

Oscilații neamortizate. Să considerăm un model în care forța de rezistență este neglijată.
Amplitudinea și faza inițială a oscilațiilor sunt determinate de condițiile inițiale de mișcare, adică. poziţia şi viteza momentului punctului material t=0.
Dintre diferitele tipuri de vibrații, vibrația armonică este cea mai simplă formă.

Astfel, un punct de material suspendat pe un arc sau filet efectuează oscilații armonice, dacă nu sunt luate în considerare forțele de rezistență.

Perioada de oscilație poate fi găsită din formula: T=1/v=2П/ω0

Oscilații amortizate. Într-un caz real, forțele de rezistență (frecare) acționează asupra unui corp oscilant, natura mișcării se schimbă, iar oscilația devine amortizată.

În raport cu mișcarea unidimensională, dăm ultimei formule următoarea formă: Fc = - r * dx/dt

Rata cu care amplitudinea oscilației scade este determinată de coeficientul de amortizare: cu cât efectul de frânare al mediului este mai puternic, cu atât ß mai mare și cu atât amplitudinea scade mai rapid. În practică însă, gradul de amortizare este adesea caracterizat printr-o scădere logaritmică de amortizare, adică prin aceasta o valoare egală cu logaritmul natural al raportului a două amplitudini succesive separate printr-un interval de timp egal cu perioada de oscilație; coeficientul și decrementul de amortizare logaritmică sunt legate printr-o relație destul de simplă: λ=ßT

Cu o amortizare puternică, reiese clar din formulă că perioada de oscilație este o mărime imaginară. Mișcarea în acest caz nu va mai fi periodică și se numește aperiodă.

Vibrații forțate. Oscilațiile forțate se numesc oscilații care apar într-un sistem cu participarea unei forțe externe care se modifică conform unei legi periodice.

Să presupunem că punctul material, în plus față de forța elastică și forța de frecare, este acționat de o forță motrice externă F=F0 cos ωt

Amplitudinea oscilației forțate este direct proporțională cu amplitudinea forței motrice și are o dependență complexă de coeficientul de amortizare al mediului și de frecvențele circulare ale oscilațiilor naturale și forțate. Dacă ω0 și ß sunt date pentru sistem, atunci amplitudinea oscilațiilor forțate are o valoare maximă la o anumită frecvență specifică a forței motrice, numită rezonant Fenomenul în sine — atingerea amplitudinii maxime a oscilațiilor forțate pentru ω0 și ß date — se numește rezonanţă.

Frecvența circulară de rezonanță poate fi găsită din condiția numitorului minim în: ωres=√ωₒ- 2ß

Rezonanța mecanică poate fi atât benefică, cât și dăunătoare. Efectele nocive se datorează în principal distrugerii pe care le poate provoca. Astfel, în tehnologie, ținând cont de diverse vibrații, este necesar să se prevadă posibila apariție a condițiilor de rezonanță, altfel pot exista distrugeri și dezastre. Corpurile au de obicei mai multe frecvențe de vibrație naturale și, în consecință, mai multe frecvențe de rezonanță.

În organele interne apar fenomene de rezonanță sub acțiunea vibrațiilor mecanice externe. Acesta este aparent unul dintre motivele impactului negativ al vibrațiilor și vibrațiilor infrasonice asupra corpului uman.

6.Metode de cercetare a sunetului în medicină: percuție, auscultare. Fonocardiografie.

Sunetul poate fi o sursă de informații despre starea organelor interne ale unei persoane, prin urmare, metodele de studiere a stării pacientului, cum ar fi auscultarea, percuția și fonocardiografia sunt bine utilizate în medicină.

Auscultatie

Pentru auscultare se folosește un stetoscop sau un fonendoscop. Un fonendoscop constă dintr-o capsulă goală cu o membrană de transmisie a sunetului care este aplicată pe corpul pacientului, din care tuburi de cauciuc merg la urechea medicului. În capsulă are loc o rezonanță a coloanei de aer, rezultând un sunet crescut și o auscultare îmbunătățită. La auscultarea plămânilor se aud sunete respiratorii și diverse șuierătoare caracteristice bolilor. De asemenea, puteți asculta inima, intestinele și stomacul.

Percuţie

În această metodă, sunetul părților individuale ale corpului este ascultat prin atingerea lor. Să ne imaginăm o cavitate închisă în interiorul unui corp, plină cu aer. Dacă induceți vibrații sonore în acest corp, atunci la o anumită frecvență a sunetului, aerul din cavitate va începe să rezoneze, eliberând și amplificând un ton corespunzător mărimii și poziției cavității. Corpul uman poate fi reprezentat ca o colecție de volume pline cu gaz (plămâni), lichide (organe interne) și solide (oase). La lovirea suprafeței unui corp apar vibrații, ale căror frecvențe au o gamă largă. Din acest interval, unele vibrații se vor estompa destul de repede, în timp ce altele, care coincid cu vibrațiile naturale ale golurilor, se vor intensifica și, datorită rezonanței, vor fi audibile.

Fonocardiografie

Folosit pentru a diagnostica afecțiuni cardiace. Metoda constă în înregistrarea grafică a zgomotelor și murmurelor inimii și interpretarea lor diagnostică. Un fonocardiograf constă dintr-un microfon, un amplificator, un sistem de filtre de frecvență și un dispozitiv de înregistrare.

9. Metode de cercetare cu ultrasunete (ultrasunete) în diagnosticul medical.

1) Metode de diagnostic și cercetare

Acestea includ metode de localizare care utilizează în principal radiații pulsate. Aceasta este ecoencefalografia - detectarea tumorilor și a edemului creierului. Cardiografie cu ultrasunete – măsurarea dimensiunii inimii în dinamică; în oftalmologie – localizare ultrasonică pentru determinarea dimensiunii mediilor oculare.

2) Metode de influență

Kinetoterapie cu ultrasunete – efecte mecanice și termice asupra țesuturilor.

11. Unda de soc. Producerea și utilizarea undelor de șoc în medicină.
Unda de soc – o suprafață de discontinuitate care se mișcă în raport cu gazul și la traversare pe care presiunea, densitatea, temperatura și viteza experimentează un salt.
În cazul unor perturbări mari (explozie, mișcare supersonică a corpurilor, descărcări electrice puternice etc.), viteza particulelor oscilante ale mediului poate deveni comparabilă cu viteza sunetului. , apare o undă de șoc.

Unda de șoc poate avea o energie semnificativă Astfel, în timpul unei explozii nucleare, aproximativ 50% din energia exploziei este cheltuită pentru formarea unei unde de șoc în mediu. Prin urmare, o undă de șoc, care ajunge la obiecte biologice și tehnice, poate provoca moartea, rănirea și distrugerea.

Undele de șoc sunt folosite în tehnologia medicală, reprezentând un impuls de presiune extrem de scurt, puternic, cu amplitudini mari de presiune și o componentă mică de întindere. Sunt generate în afara corpului pacientului și transmise adânc în organism, producând un efect terapeutic prevăzut de specializarea modelului de echipament: zdrobirea pietrelor urinare, tratarea zonelor dureroase și a consecințelor leziunilor sistemului musculo-scheletic, stimularea refacerii mușchiului inimii după infarct miocardic, netezirea formațiunilor de celulită etc.

Totul pe planetă are propria sa frecvență. Potrivit unei versiuni, chiar formează baza lumii noastre. Din păcate, teoria este prea complexă pentru a fi prezentată într-o singură publicație, așa că vom considera exclusiv frecvența oscilațiilor ca o acțiune independentă. În cadrul articolului vor fi date definiții ale acestui proces fizic, unitățile sale de măsură și componenta metrologică. Și, în sfârșit, va fi luat în considerare un exemplu de importanță a sunetului obișnuit în viața de zi cu zi. Învățăm ce este el și care este natura lui.

Cum se numește frecvența de oscilație?

Prin aceasta înțelegem o mărime fizică care este folosită pentru a caracteriza un proces periodic, care este egală cu numărul de repetări sau apariții ale anumitor evenimente într-o unitate de timp. Acest indicator este calculat ca raport dintre numărul acestor incidente și perioada de timp în care au avut loc. Fiecare element al lumii are propria sa frecvență de vibrație. Un corp, un atom, un pod rutier, un tren, un avion - toate fac anumite mișcări, care se numesc așa. Chiar dacă aceste procese nu sunt vizibile pentru ochi, ele există. Unitățile de măsură în care se calculează frecvența de oscilație sunt hertzi. Și-au primit numele în onoarea fizicianului de origine germană Heinrich Hertz.

Frecvența instantanee

Un semnal periodic poate fi caracterizat printr-o frecvență instantanee, care, până la un coeficient, este rata de schimbare a fazei. Poate fi reprezentat ca o sumă de componente spectrale armonice care au propriile lor oscilații constante.

Frecvența ciclică

Este convenabil de utilizat în fizica teoretică, în special în secțiunea despre electromagnetism. Frecvența ciclică (numită și radială, circulară, unghiulară) este o mărime fizică care este utilizată pentru a indica intensitatea originii mișcării oscilatorii sau de rotație. Prima este exprimată în rotații sau oscilații pe secundă. În timpul mișcării de rotație, frecvența este egală cu mărimea vectorului viteză unghiulară.

Acest indicator este exprimat în radiani pe secundă. Dimensiunea frecvenței ciclice este reciproca timpului. În termeni numerici, este egal cu numărul de oscilații sau rotații care au avut loc în numărul de secunde 2π. Introducerea sa pentru utilizare face posibilă simplificarea semnificativă a diversei game de formule din electronică și fizica teoretică. Cel mai popular exemplu de utilizare este calcularea frecvenței ciclice de rezonanță a unui circuit LC oscilator. Alte formule pot deveni semnificativ mai complexe.

Rată de evenimente discrete

Această valoare înseamnă o valoare care este egală cu numărul de evenimente discrete care au loc într-o unitate de timp. În teorie, indicatorul folosit de obicei este al doilea minus prima putere. În practică, hertz este de obicei folosit pentru a exprima frecvența pulsului.

Viteza de rotatie

Este înțeles ca o mărime fizică care este egală cu numărul de rotații complete care au loc într-o unitate de timp. Indicatorul folosit aici este și al doilea minus prima putere. Pentru a indica munca efectuată, pot fi folosite expresii precum revoluții pe minut, oră, zi, lună, an și altele.

Unități de măsură

Cum se măsoară frecvența de oscilație? Dacă luăm în considerare sistemul SI, atunci unitatea de măsură aici este hertzi. A fost introdus inițial de Comisia Electrotehnică Internațională în 1930. Și a 11-a Conferință Generală pentru Greutăți și Măsuri din 1960 a consolidat utilizarea acestui indicator ca unitate SI. Ce a fost prezentat drept „ideal”? Era frecvența când un ciclu este finalizat într-o secundă.

Dar ce rămâne cu producția? Le-au fost atribuite valori arbitrare: kilociclu, megaciclu pe secundă și așa mai departe. Prin urmare, atunci când ridicați un dispozitiv care funcționează la GHz (precum un procesor de computer), vă puteți imagina aproximativ câte acțiuni efectuează. S-ar părea cât de încet trece timpul pentru o persoană. Dar tehnologia reușește să efectueze milioane și chiar miliarde de operațiuni pe secundă în aceeași perioadă. Într-o oră, computerul face deja atât de multe acțiuni încât majoritatea oamenilor nici măcar nu le pot imagina în termeni numerici.

Aspecte metrologice

Frecvența de oscilație și-a găsit aplicația chiar și în metrologie. Dispozitivele diferite au multe funcții:

1. Se măsoară frecvența pulsului. Ele sunt reprezentate de tipurile de contorizare electronică și condensatoare.
2. Se determină frecvența componentelor spectrale. Există tipuri heterodine și rezonante.
3. Efectuați analiza spectrului.
4. Reproduce frecvența necesară cu o precizie dată. În acest caz, pot fi utilizate diverse măsuri: standarde, sintetizatoare, generatoare de semnal și alte tehnici în această direcție.
5. Se compară indicatorii oscilațiilor obținute în acest scop, se folosește un comparator sau un osciloscop.

Exemplu de lucru: sunet

Tot ce este scris mai sus poate fi destul de greu de înțeles, deoarece am folosit limbajul uscat al fizicii. Pentru a înțelege informațiile furnizate, puteți da un exemplu. Totul va fi descris în detaliu, pe baza unei analize a cazurilor din viața modernă. Pentru a face acest lucru, luați în considerare cel mai faimos exemplu de vibrații - sunetul. Proprietățile sale, precum și caracteristicile implementării vibrațiilor mecanice elastice în mediu sunt direct dependente de frecvență.

Organele auzului uman pot detecta vibrații care variază de la 20 Hz la 20 kHz. Mai mult, cu vârsta, limita superioară va scădea treptat. Dacă frecvența vibrațiilor sonore scade sub 20 Hz (ceea ce corespunde subcontractivului mi), atunci se vor crea infrasunete. Acest tip, care în cele mai multe cazuri nu este audibil pentru noi, oamenii mai pot simți tactil. Când se depășește limita de 20 kiloherți, se generează vibrații, care se numesc ultrasunete. Dacă frecvența depășește 1 GHz, atunci în acest caz vom avea de-a face cu hipersunetul. Dacă luăm în considerare un instrument muzical precum un pian, acesta poate crea vibrații în intervalul de la 27,5 Hz la 4186 Hz. Trebuie luat în considerare faptul că sunetul muzical nu constă doar din frecvența fundamentală - în el sunt amestecate și harmonici și armonici. Toate acestea împreună determină timbrul.

Concluzie

După cum ați avut ocazia să învățați, frecvența vibrațională este o componentă extrem de importantă care permite lumii noastre să funcționeze. Datorită ei, putem auzi, cu ajutorul ei computerele funcționează și se realizează multe alte lucruri utile. Dar dacă frecvența de oscilație depășește limita optimă, atunci poate începe o anumită distrugere. Deci, dacă influențezi procesorul astfel încât cristalul său să funcționeze la o performanță de două ori mai mare, acesta va eșua rapid.

Un lucru asemănător se poate spune și cu viața umană, când la frecvențe înalte i se sparg timpanele. În organism vor apărea și alte modificări negative, ceea ce va duce la anumite probleme, chiar la moarte. În plus, datorită particularităților naturii fizice, acest proces se va întinde pe o perioadă destul de lungă de timp. Apropo, ținând cont de acest factor, armata ia în considerare noi oportunități pentru dezvoltarea armelor viitorului.