Тербеліс синхронизациясы

Тербелистер мен толкындар Гармониялык козгалыс

  Тербелмелі жүйе

Әлсіз өшетін меншікті тербелістер жасауға қабілетті жүйе.

Тербелмелі қозғалыс

Уақыт бойынша қандай да бір қайталаушылығымен сипатталатын қозғалыс.

Тербелмелі контур]

Тізбектей жалғанған конденсаторлардан, индуктивтілік катушкадан және резистордан тұратын электр тізбегі.

Тербелмелі спектр[

Молекулалардағы атомдардың тербелісімен шартталған молекулалық спектр.^[1]

Кристалдық тордың тербелісі[

Құрайтын бөлшектері тепе-тендік жағдайдың маңайында тербелетін қатты дененің ішкі қозғалысының негізгі түрлерінің бірі.

Релаксациялық тербелі

Релаксациялық тербеліс –– диссипативты күштер маңызды роль атқаратын жүйеде пайда болатын автотербелістер.^[2]

Үздікті тербеліс

Үздікті тербеліс –– тербелмелі жүйе күйінің салыстырмалы баяу өзгерісі секірме тәріздеспен кезектесетін тербеліс.^[2]

Еркін тербелістер

Еркін тербелістер - тұрақты тепе-теңдік күйден жүйенің бастапқы ауытқуына ғана әкелетін сыртқы әсерлесу кезіндегі жүйеде пайда болатын тербелістер.^[2]

Тербеліс синхронизациясы

Тербеліс синхронизациясы - жиіліктері тең, еселік немесе бір-бірімен ықшамды қатыста болатын екі немесе бірнеше жүйелердің тербеліс ретін тағайындау және колдау.^[2

Толқын — ай мен күннің тартылыс күштерінен, желдің әсерінен, атмосфералық қысымның ауытқуларынан, су асты жер сілкіністері мен жанартау атқылауларынан немесе кеме қозғалыстарынан пайда болатын теңіздер мен мұхиттардағы сулы ортаның тербелмелі қозғалысы.

Қума толқын

Қума толқын (Бегущая волна) — желі бойымен жүктемеге қарай энергия тасымалдайтын толқын. Фидердің толқындық кедергісі антеннаның кіріс кедергісімен үйлескен жағдайда радиотаратқыш фидерге беретін энергия қума толқын арқылы антеннаға толығымен беріледі.

Қума толқын антеннасы (Антенна бегущей волны) — геометриялық осі бойынша қума толқын таралатын (қабылданатын) антенналар. Мұндай антенналар қатарына "толқындық канал", спиральдық антенна, диэлектрлік антенна, Бевереджа антеннасы, ромбалық антенна, т.б. антенналар жатады. Көбіне барлық толқындағы радиоқабылдағыш құрылғыларда қолданылады.

Қума толқын шамы (Лампа бегущей волны) — жұмыс істеу принципі бір бағытта қозғалатын электромагниггік толқын мен электрон аңынының өзара өрекетіне негізделген электровакуумдық құрал. Аса жоғары жиілікті тербелістердің күшейткіші ретінде қолданылады.^[1][2]

Гармониялық тербелістер. Тербелімелі қозғалысты сипаттайтын негізгі үғымдарды енгізгеннен кейін гармониялық тербелістер ұғымы енгізіледі.

Гармониялық тербеліс ұғымын енгізу үшін 14-суретте көрсетілген қондырғы серіппелі маятникті қолдануға болады. Бұл тәжірибеде төменгі бөлігінде тесігі бар кішкене ыдысқа құм (немесе боялған сұйық құйылған) салынған, оны тербелмелі қозғалысқа келтіріп; тербеліс жазықтығына перпендикуляр бағытта таспаны тұрақты жылдамдықпен жылжытсақ, онда таспада толқын тәрізді із қалады

Гармоникалық тербелістер — физикалық (немесе кез келген басқа) шамасы уақыт өтісімен синусоидалы немесе косинусоидалы заңдылықтар бойынша өзгеріп тұратын тербелістер.

Тербеліп тұрған нүктенің ауытқуына пропорционал және осы ауытқуға қарама-қарсы бағытталған күштер әсерінен туындайтын тербелістер гармоникалық болып табылады.

 

61)Гармониялык  Осциллятор деп - еркін тербеле алатын түрлі жүйелерді айтады.

а) Механикалық осциллятор ретінде серпімді дененің тербелісін алуға болады.

Дене серпімді тербелу үшін мынадай жүйе қарастырайық: екі ұшы бекітілген серпімді пружинаға m – денесін бекітейік. Дене ОХ осімен бағытында үйкеліссіз – еркін қозғалатын болсын. Бас кезінде дене тыныштық күйде тұрсын, бұл тұстағы оның координаталары x=0, y=0. Денені ОХ – осі бойымен итерсек, ол тепе-теңдік күйден шығады, босатсақ тербеле бастайды. Қозғалыстың динамикасын қарастырайық: ОХ осінен ығысқан денеге серпімді күші әсер етеді, ол әрқашанда ОҮ – осіне қарай бағытталған. Осы күштің әсерінен дене үдей қозғалады. Басқа күштер әсер етпесе, бұл үдеу Ньютонның екінші заңынан табылады: немесе деп белгілесек гармониялық (7.4) тербелістің теңдеуі шығады: мұның шешуі: . Сонымен ішкі – серпімді күштің әсерінен дене гармониялық тербеліс жасайды. Тербелістің периодын табу үшін циклдық жиілікті пайдаланайық: серпімді тербеліс үшін ол - тең, ал циклдық жиілік пен период былай байланысқан: , демек бұдан: . Тербелістің периоды тек массаға, серпімді пружинаның қаттылығына тәуелді. Сыртттан басқа күштер / мысалы үйкеліс күштері / әсер етпесе дене енбей тербеледі, жүйеге берілген энергия сақталады.

Жүйеге тән энергия қорын сыртқы күштердің жұмысы арқылы табамыз. Мысалы, серпімді пружинаны х – шамасына ығыстыру үшін істелетін жұмыс , бұл серпімді жүйенің энергиясын өсіреді, энергия қорына айналады:

 

Тербеліс кезінде дене тепе – теңдікке қарай үдей қозғалады – жылдамдығы өседі, кинетикалық энергия арта бастайды: немесе , ал потенциалдық энергия азая береді, себебі ығысуы кемиді:

Бірақ толық энергия бұрынғы шамасын сақтайды:

Дене тепе-теңдікті ең үлкен жылдамдықпен өтеді, жүйенің потенциалдық энергиясы түгелдей кинетикалық энергияға ауысады:

немесе .

(7.5)

Тербелістің күйін сипаттайтын шамалардың бірін – фаза дегенбіз, математикалық өрнекте ол - бұрышымен өрнектеледі, - тербелістің басталу күйін сипаттайтын шама. Мысалы, пружинаға ілінген дене тепе-теңдік күйден / х=0 / бастаса: x=0, t=0 тербеліс заңы бойынша демек . Ал дененің оңға қарай ауытқып , содан кейін жіберсек -тең, тербеліс заңынан .

Еркін тербелуші серпімді осциллятордың меншікті жиілігін мына қатынастан табамыз:

, демек .

(7.6)

б) Физикалық маятник

Механикалық осциллятордың тағы бір түрі – физикалық маятник. Кез-келген бір нүктесі арқылы ілініп, тербелуші денені физикалық маятник деп аталады. Ілгешек нүкте дененің ауырлық центріне дәл келмесе болғаны.

Маятникті тепе-теңдік күйден /ОҮ – осінен / ауытқысақ оған кері бағытталған күш дәлірек айтсақ күш моменті әсер етеді, дене ОҮ – осіне қарай үдей қозғалады. – күші ішкі күш, ол серпімді күшке ұқсайды – ауытқу бұрышына тәуелді, әрі ОҮ – осіне қарай бағытталған, сондықтан да оны Квази – серпімді күш деп атайды.

Физикалық маятникті қатты дене деп қарастырсақ, әсер күші . О-нүктесіне қарағанда күш моментін туғызады: , осы момент денеге бұрыштық үдеу береді, айналушы дененің динамикасы бойынша: Мұнда J- маятниктің инерция моменті, сонымен немесе

Сонымен - деп белгілесек гармониялық тербелістің дифференциалдық теңдеуі шығады. Еркінтербелістің өздік жиілігін, периодын былай табамыз:

(7.7).

Физикалық маятниктің ең қарапайым түрі – ұзын жіпке ілінген – материалдық нүкте, оны математикалық маятник деп атайды. Жіп созылмаса, әрі жеңіл болса, шайқалушы дененің инерция моменті оңай табылады, ол демек Математикалық маятниктің тербелу периоды тек ұзындыққа байланыств. Тәжірибе жүзінде мұны Галилей анықтаған болатын.

62) Математикалык маятник

Қарапайым Маятник ретінде ұзындығы l болатын жіпке (немесе жеңіл шыбыққа) ілінген кішігірім С салмағы бар жүкті алуға болады. Егер жіпті созылмайды деп қарастырсақ және жүктің мөлшерін жіптің ұзындығымен салыстырғанда ескермеуге болатын болса, ал жіптің массасы жүктің массасымен салыстырғанда ескерімсіз аз болса, онда жүкті О іліну нүктесінен өзгеріссіз l қашықтықта орналасқан материалдық нүкте деп қарастыруға болады. Мұндай Маятник математикалық Маятник деп аталады.

Егер тербелістегі денені материалдық нүкте деп қарастыруға болмайтын болса, онда Маятник физикалық Маятник деп аталады.

{\displaystyle I=r^{2}m.}