Lëvizje të lira

Proceset vibrational janë një nga fenomenet më të zakonshme në natyrë. Hulumtimi i tyre merret me degët e ndryshme të dijes, para së gjithash, fizikës. Për t'iu përgjigjur pyetjes se çfarë lëkundje quhen të lira, duhet të merret parasysh se kjo kategori është fillestare në studimin e të gjithë varieteteve të fenomeneve vibrational që ndodhin në natyrë.

Dalloni llojet e tyre të mëposhtme, të klasifikuara sipas arsyeve të mëposhtme.

Nga natyra fizike bëjnë dallimin mes mekanike, elektromagnetike dhe të përziera, duke kombinuar karakteristikat e atyre që tashmë janë emëruar.

Nga rruga e rrjedhjes në mjediset përreth, dallohet luhatjet e mëposhtme:

- të detyruar, domethënë, ato që janë shkaktuar dhe ndodhin nën ndikimin e llojeve të ndryshme të shqetësimeve të jashtme të ambienteve në të cilat ato ndodhin. Në këtë rast, duhet të respektohet gjendja periodike e këtyre perturbimeve;

- luhatjet e lira, të quajtura edhe ato të brendshme, të cilat iniciohen nga vetitë e brendshme të sistemit dhe të cilat karakterizohen nga zbutja e detyrueshme kur veprimi i forcave të brendshme pushon ose zvogëlohet;

- Vetë luhatje - ato që karakterizohen nga prania e një potenciali të caktuar (energji potenciale) në sistem që siguron përmbushjen e luhatjeve. Gjëja kryesore është se oscilimet e lira ndryshojnë nga vetë-oscilimet, amplituda nuk varet nga impulsi fillestar fillestar i forcës, por nga karakteristikat e vetë sistemit fizik;

- parametrike - këto janë luhatjet që krijohen kur një parametër i caktuar është caktuar qëllimisht në një sistem vibrational, i cili vepron si një manifestim i vetive të mjedisit të jashtëm;

- luhatjet e rastit janë ato në të cilat faktorët që ndikojnë në procesin osciliv janë të rastësishme, jo parametrike.

Duke përmbledhur këto karakteristika, mund të konkludojmë se në formën më të përgjithshme, oscilimet përsëriten me një periodicitet të caktuar të një sistemi të caktuar në lidhje me gjendjen e tij të ekuilibrit. Fushat më të zakonshme të manifestimit të proceseve osciluese në natyrë janë fenomenet mekanike , kimike, valë dhe elektrike, astronomike, elektromagnetike dhe të tjera. Një pasuri e përbashkët e të gjitha llojeve të lëkundjeve, pa përjashtim, është se ato lidhen drejtpërdrejt me kalimin e energjisë - konvertimi i një lloji të energjisë në tjetrin.

Siç është thënë tashmë, pika fillestare në studimin e natyrës së proceseve osciluese është një hetim i një lloji të tillë si oscilimet e lira. Karakteristikat kryesore të tyre janë parametrat e mëposhtëm:

- Amplitudë (A) - devijimi më i madh i sistemit nga gjendja e ekuilibrit të tij (më shpesh përdoret vlera mesatare);

- periudha (T) - një periudhë kohore gjatë së cilës është e mundur për të rregulluar përsëritjet e gjendjeve të sistemit;

- frekuenca e oscilimeve të lira (f) - numri i luhatjeve që sistemi bën në një njësi të caktuar kohe. Ky parametër matet në hertz (Hz).

Marrëdhënia e këtyre parametrave pasqyron formulën që karakterizon luhatjet e lira si fenomen. Për sisteme të ndryshme osciluese, parametrat në këtë formulë janë të përfshira në kombinime të ndryshme, varësisht nga sistemi i veçantë që po merret parasysh.

Për shembull, në qarkun më të thjeshtë oscillator, periudha dhe frekuenca janë të lidhura me formulën: f = 1 / T, ajo tregon se periudha dhe frekuenca janë vlera inversi.

Nëse e konsiderojmë luhatjet e lira që ndodhin në një sistem të tillë si një pranverë statike fikse që ka një elasticitet të caktuar (k), atëherë duhet të kthehemi tek ligji i dytë i Njutonit. Duke marrë parasysh atë, formulari që pasqyron vetitë e sistemit të konsiderohet oscillator do të marrë formën: F = -kx. Kjo do të thotë që nëse i shpërfillim vlerat e forcave të fërkimit dhe marrim masën si një konstante, atëherë një sistem i tillë gjithmonë do të luhatet me të njëjtën periudhë, edhe me amplitudat e ndryshme dhe kushtet fillestare të origjinës së tyre.