Vibratsiooni määratlus, klassifikatsioon, kogus, valemid ja näited

Vibratsiooni määratlus

Vibratsioon on objektide edasi-tagasi liikumine, mis toimub tasakaalu punkti ümber. Tekkiva vibratsiooni tugevust või nõrkust mõjutab vibratsiooni tekitava energia suurus. See edasi-tagasi liikumine toimub regulaarselt ja seetõttu nimetatakse seda sageli perioodiliseks liikumiseks. See üks vibratsioon on objekti täielik edasi-tagasi liikumine. Selle vibratsiooni lihtne näide on kiige tööpõhimõte. Füüsikas on vibratsioon lainetega tihedalt seotud. Need lained on vibratsioonide tagajärg, mis levivad kas kindla keskkonna kaudu või ilma keskkonnata.

---

Vibratsiooni klassifikatsioon

1. Vaba vibratsioon

See vaba vibratsioon on vibratsioon, mis tekib mehaanilise süsteemi tõttu, mis on põhjustatud esialgsest jõust töötada süsteemis, pärast seda lastakse sellel siis kuni lõpuni tugevalt vibreerida Lõpeta. Nii et see vaba vibratsioon tekitab dünaamika (liikumise) olemuse tõttu loomuliku sageduse. saadakse ainult massi ja tugevuse jaotumisel vibratsiooni põhjustava energia abil seda. Näitena võib tuua pendli või vedru, mida liigutatakse ja siis oodatakse, kuni pendli või vedru liikumine peatub.

---

2. Sundvibratsioon

Sundliikumine on vibratsioon, mis tekib süsteemile sunniviisiliselt mõjuva välise jõu tõttu, nii et süsteem siis vibreerib. Näitena võib tuua maavärina ajal hoonetes tekkivaid vibratsioone.

---

Vibratsiooni suurus

a. Sagedus vibratsioon

Üldiselt mõõdab see sagedus teatud aja jooksul toimunud sündmuse või sündmuse korduste arvu. Vibratsioonis on see sagedus teatud sekundi jooksul teatud punkti läbivate vibratsioonide arv. Rahvusvaheline sageduse mõõtühik on herts (Hz). Sageduse hilisemaks tähistamiseks kasutatakse sümbolit f (väiketähed).

Üks suurusest, mida sageli kasutatakse vibratsiooni iseloomu kirjeldamisel, on sagedus. Ajaühikus esinevate korduste või täielike vibratsioonide arvu nimetatakse vibratsioonisageduseks f.

Nii et vibratsiooniühik võib olla või võib olla vibratsiooni / minuti, isegi vibratsiooni / tunni kujul. Kui ajaühikut väljendatakse sekundites, saadakse vibratsiooni / sekundisühik või sageli ka tsüklit sekundis ja 1 vibratsioon sekundis = 1 tsükkel sekundis = 1 Hz (herts, saksa füüsiku Heinrichi järgi) Hertz). Seega on vibratsioon sagedusega 200 Hz, mis tähendab, et 1 sekundi jooksul toimub 200 täielikku vibratsiooni.

See kõrge sagedusega vibreeriv objekt näitab siis, et teatud aja jooksul objekt siis toimib palju täielikke vibratsioone, samas kui madala sagedusega vibratsioonid näitavad siis, et tekkivaid täielikke vibratsioone on ainult natuke. Selle vibratsioonisageduse suurus sõltub süsteemist.

---

Vibratsioonisagedus vedru massisüsteemis

Massvedrusüsteemis sõltub sagedus vedru külge kinnitatud ploki massist (m) ja vedru iseloomust, mida väljendab vedru konstant (k). "Kõval" vedrul on suur vedrukonstant, samas kui vedru on loid (või vana), on sellel väike vedrukonstant.

Niisiis on vedrumassi süsteemis vibratsiooni sagedus f:

f = 1 / 2π .√k / m

seal on k = vedrukonstant ja m = vedrule kinnitatud eseme mass.

Vibratsioonisagedus lihtsas pendlisüsteemis

Sellises lihtsas pendlisüsteemis nagu allpool on kiigesagedus Ayunan

f = 1 / 2π. g / l

kus g = raskusjõu mõjul kiirenemine ja L = pendli stringi pikkus.

---

b. Perioodi vibratsioon

Üldiselt on see periood sündmuse või sündmuse läbiviimiseks kuluv aeg. Vibratsioonides on see periood aeg, mis kulub ühe vibratsiooni läbimiseks. Perioodil sageli kasutatav ühik on sekundid / sekundid. Perioodi tähistamiseks kasutatakse sümbolit T (suurtähed).

Selleks, et paremini mõista, mida selle vibratsiooniperioodi all mõeldakse, näete järgmisest katsest.

1. Vedru ühes otsas koormaga ja teises otsas staatil (vt pilti)
2. Pärast seda tõmmake koorem otse alla, pärast seda märkime lindi abil koormuse algpositsioon staatilisele kohale, seejärel vabastage koorem.
3. Arvutage stopperi abil koormuses kasutatud aeg riba läbimisel n korda.

Kui vaatame ülaltoodud katset, kus iga rea ​​väärtus on sama. Nii et selle võrdlusväärtuse jaoks nimetatakse vibratsiooni perioodi. Või teisisõnu, see periood on aja tase, mis on vajalik objektil täieliku vibratsiooni sooritamiseks. Rahvusvahelises süsteemis (SI) tähistab perioodi tähis T ja ühik on teine ​​(ad).

Perioodi vapp:

T = periood (sekundit)

t = aeg (sekundit)

n = palju vibratsioone

kuigi kevadhälve on suurem, ei muutu selle perioodi väärtus. See tähendab, et vibratsiooni perioodi amplituudi suurus ei mõjuta. Üheperioodilise vibratsioonipildi eelmisel lehel on aeg, mida kulub B-st B-ni laadimiseks ja seejärel uuesti liikumiseks B-st, läbides tee B - A - C - A - B.

---

c. Vibratsiooni kõrvalekalle ja amplituud

See kõrvalekalle on meediumiosakeste vibratsiooniline asend tasakaalupunktist. Vibratsiooni kõige kaugemat kõrvalekallet nimetatakse amplituudiks. Selle kõrvalekalde rahvusvaheline ühik on meeter (m).

Nagu eespool selgitatud, on see amplituud kõige kaugem kõrvalekalle tasakaalupunktist.

Pendli tasakaalupunkt on punktis B ja amplituud on A-B või B-C
Kevadel on tasakaalupunkt A-l ja amplituud A-B või A-C-st

---

Vibratsiooni näide

Allpool on toodud näited vibratsioonidest, mida võime või võime igapäevases elus kogeda, sealhulgas järgmised:

1. kitkutud kitarrikiired
2. õõtsuva seinakella pendel
3. laste kiiks mängul
4. plastikust joonlaud kinnitatakse ühest otsast, seejärel antakse teisele otsale selle tõmbamisega kõrvalekalle,
5. seejärel vabastage tõmme.
6. Koormatud vedru.

---

Näide vibratsiooniprobleemist

1. Pendel vibreeritakse nii, et see tekitab ühe minuti jooksul 40 vibratsiooni. Kas defineerida periood?

Lahendus:

On tuntud :
t = 1 minut = 60 s
n = 40 vibratsiooni

Küsis: Q =?

Vastus:

T = t / n

T = 60/40 = 1,5 s

Niisiis, pendli periood on 1,5 s.

---

2. 1 sekundi jooksul on joonisel 1 toodud koormuse läbitud tee 2-1-3-1-21-3. Mis on vibratsiooni sagedus ja periood?

Lahendus:

Esinevate vibratsioonide arv on 1,5 vibratsiooni. 1,5 vibratsiooni läbimise aeg on 1 sekund. Nii et sagedus f = 1,5 vibratsiooni sekundis = 1,5 Hz. ja kolm perioodi T: periood T

Nii et ühe täisvibratsiooni lõpuleviimiseks kuluv aeg on 0,67 sekundit.

---

3. 2 sekundi intervalliga toimub edasi-tagasi liikumine 10 korda.

Määrake sagedus ja periood.

Lahendus:

2 sekundi jooksul on 10 vibratsiooni. See tähendab, et 1 sekundi jooksul on 5 vibratsiooni, nii et siis sagedus f = 5 Hz ja periood T:

Seega võib vibratsiooni, klassifikatsiooni, koguse, valemite ja näidete määratluse selgitus loodetavasti teile kasulikuks osutuda. aitäh