Πολλή φυσική μερικές φορές παραμένει ακατανόητη. Και δεν είναι πάντα ότι κάποιος διαβάζει λίγο για αυτό το θέμα. Μερικές φορές το υλικό δίνεται με τέτοιο τρόπο που είναι απλά αδύνατο για ένα άτομο που δεν είναι εξοικειωμένο με τα βασικά της φυσικής να το καταλάβει. Ένα αρκετά ενδιαφέρον τμήμα που οι άνθρωποι δεν καταλαβαίνουν πάντα την πρώτη φορά και είναι σε θέση να κατανοήσουν είναι οι περιοδικές ταλαντώσεις. Πριν εξηγήσουμε τη θεωρία των περιοδικών ταλαντώσεων, ας μιλήσουμε λίγο για την ιστορία της ανακάλυψης αυτού του φαινομένου.
Ιστορία
Θεωρητικά θεμέλια των περιοδικών ταλαντώσεων ήταν γνωστά στον αρχαίο κόσμο. Οι άνθρωποι είδαν πώς τα κύματα κινούνται ομοιόμορφα, πώς περιστρέφονται οι τροχοί, περνώντας από το ίδιο σημείο μετά από ένα ορισμένο χρονικό διάστημα. Από αυτά τα φαινομενικά απλά φαινόμενα προήλθε η έννοια των ταλαντώσεων.
Η πρώτη απόδειξη της περιγραφής των ταλαντώσεων δεν έχει διατηρηθεί, αλλά είναι γνωστό με βεβαιότητα ότι ένας από τους πιο συνηθισμένους τύπους τους (δηλαδή ο ηλεκτρομαγνητικός) προβλέφθηκε θεωρητικά από τον Maxwell το 1862. Μετά από 20 χρόνια, η θεωρία του επιβεβαιώθηκε. Στη συνέχεια, ο Heinrich Hertz διεξήγαγε μια σειρά πειραμάτων που αποδείκνυαν την ύπαρξη ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων και την παρουσία ορισμένων ιδιοτήτων που είναι μοναδικές σε αυτά. Όπως αποδεικνύεται, το φωςείναι ηλεκτρομαγνητικό κύμα και υπακούει σε όλους τους σχετικούς νόμους. Λίγα χρόνια πριν από τον Hertz, υπήρχε ένας άνθρωπος που έδειξε στην επιστημονική κοινότητα τη δημιουργία ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, αλλά λόγω του ότι δεν ήταν ισχυρός στη θεωρία όσο και ο Hertz, δεν μπόρεσε να αποδείξει ότι η επιτυχία του πειράματος ήταν λόγω ακριβώς των ταλαντώσεων.
Είμαστε λίγο εκτός θέματος. Στην επόμενη ενότητα, θα δούμε τα κύρια παραδείγματα περιοδικών ταλαντώσεων που μπορούμε να συναντήσουμε στην καθημερινή ζωή και στη φύση.
Προβολές
Αυτά τα φαινόμενα συμβαίνουν παντού και συνεχώς. Και εκτός από τα κύματα και την περιστροφή των τροχών που αναφέρθηκαν ήδη ως παράδειγμα, μπορούμε να παρατηρήσουμε περιοδικές διακυμάνσεις στο σώμα μας: συσπάσεις της καρδιάς, κίνηση των πνευμόνων και ούτω καθεξής. Εάν κάνετε μεγέθυνση και προχωρήσετε σε αντικείμενα μεγαλύτερα από τα όργανά μας, μπορείτε να δείτε διακυμάνσεις στην επιστήμη, όπως η βιολογία.
Ένα παράδειγμα είναι οι περιοδικές διακυμάνσεις στον αριθμό των πληθυσμών. Ποιο είναι το νόημα αυτού του φαινομένου; Σε κάθε πληθυσμό, υπάρχει πάντα μια αύξηση, μετά μια μείωση. Και αυτό οφείλεται σε διάφορους παράγοντες. Λόγω του περιορισμένου χώρου και πολλών άλλων παραγόντων, ο πληθυσμός δεν μπορεί να αυξάνεται επ 'αόριστον, επομένως, με τη βοήθεια φυσικών μηχανισμών, η φύση έχει μάθει να μειώνει τον αριθμό. Ταυτόχρονα, εμφανίζονται περιοδικές διακυμάνσεις στους αριθμούς. Το ίδιο συμβαίνει και με την ανθρώπινη κοινωνία.
Τώρα ας συζητήσουμε τη θεωρία αυτής της έννοιας και ας αναλύσουμε ορισμένους τύπους σχετικά με μια έννοια όπως οι περιοδικές ταλαντώσεις.
Θεωρία
Οι περιοδικές διακυμάνσεις είναι ένα πολύ ενδιαφέρον θέμα. Αλλά, όπως σε κάθε άλλο, όσο πιο πολύ βουτάς - τόσο πιο ακατανόητο, νέο και πολύπλοκο. Σε αυτό το άρθρο, δεν θα εμβαθύνουμε, αλλά θα περιγράψουμε μόνο εν συντομία τις κύριες ιδιότητες των ταλαντώσεων.
Τα κύρια χαρακτηριστικά των περιοδικών ταλαντώσεων είναι η περίοδος και η συχνότητα των ταλαντώσεων. Η περίοδος δείχνει πόσο χρόνο χρειάζεται το κύμα για να επιστρέψει στην αρχική του θέση. Στην πραγματικότητα, αυτός είναι ο χρόνος που χρειάζεται ένα κύμα για να διανύσει την απόσταση μεταξύ των γειτονικών κορυφών του. Υπάρχει μια άλλη τιμή που σχετίζεται στενά με την προηγούμενη. Αυτή είναι η συχνότητα. Η συχνότητα είναι το αντίστροφο της περιόδου και έχει την ακόλουθη φυσική σημασία: είναι ο αριθμός των κορυφών κύματος που έχουν περάσει από μια συγκεκριμένη περιοχή του χώρου ανά μονάδα χρόνου. Η συχνότητα των περιοδικών ταλαντώσεων, εάν παρουσιάζεται σε μαθηματική μορφή, έχει τον τύπο: v=1/T, όπου T είναι η περίοδος ταλάντωσης.
Πριν καταλήξουμε στο συμπέρασμα, ας μιλήσουμε λίγο για το πού παρατηρούνται περιοδικές διακυμάνσεις και πώς η γνώση γι' αυτές μπορεί να είναι χρήσιμη στη ζωή.
Αίτηση
Έχουμε ήδη εξετάσει τους τύπους περιοδικών ταλαντώσεων παραπάνω. Ακόμα κι αν σας καθοδηγεί η λίστα με τα μέρη που συναντιούνται, είναι εύκολο να καταλάβετε ότι μας περιβάλλουν παντού. Ηλεκτρομαγνητικά κύματα εκπέμπονται από όλες τις ηλεκτρικές συσκευές μας. Επιπλέον, η επικοινωνία από τηλέφωνο σε τηλέφωνο ή η ακρόαση ραδιοφώνου δεν θα ήταν δυνατή χωρίς αυτές.
Τα ηχητικά κύματα είναι επίσης δονήσεις. Υπό την επίδραση της ηλεκτρικής τάσης, μια ειδική μεμβράνη σε οποιαδήποτε γεννήτρια ήχουαρχίζει να δονείται, δημιουργώντας κύματα συγκεκριμένης συχνότητας. Ακολουθώντας τη μεμβράνη, τα μόρια του αέρα αρχίζουν να δονούνται, τα οποία τελικά φτάνουν στο αυτί μας και γίνονται αντιληπτά ως ήχος.
Συμπέρασμα
Η φυσική είναι μια πολύ ενδιαφέρουσα επιστήμη. Και ακόμα κι αν φαίνεται ότι γνωρίζετε τα πάντα σε αυτό που μπορεί να είναι χρήσιμα στην καθημερινή ζωή, εξακολουθεί να υπάρχει κάτι τέτοιο που θα ήταν χρήσιμο να καταλάβετε καλύτερα. Ελπίζουμε ότι αυτό το άρθρο σας βοήθησε να κατανοήσετε ή να θυμηθείτε το υλικό σχετικά με τη φυσική των δονήσεων. Αυτό είναι πράγματι ένα πολύ σημαντικό θέμα, η πρακτική εφαρμογή της θεωρίας από την οποία βρίσκεται παντού σήμερα.
