Opredelitev vibracij, razvrstitev, količina, formule in primeri

Opredelitev vibracij

Vibracija je gibanje predmetov naprej in nazaj, ki se pojavlja okoli točke ravnotežja. Na moč ali šibkost vibracij, ki se pojavijo, vpliva velikost energije, ki povzroči vibracije. To gibanje naprej in nazaj se pojavlja redno, zato ga pogosto imenujemo periodično gibanje. Ta ena vibracija je celoten predmet in nazaj. Preprost primer te vibracije je, kako deluje gugalnica. V fiziki so vibracije tesno povezane z valovi. Ti valovi so posledica vibracij, ki se širijo skozi določen medij ali brez medija.

---

Klasifikacija vibracij

1. Brezplačne vibracije

Ta prosta vibracija je vibracija, ki nastane zaradi mehanskega sistema, ki ga povzroči začetna sila delo v sistemu, nato pa lahko močno vibrira do konca Nehaj. Torej te proste vibracije proizvajajo naravno frekvenco zaradi narave dinamike (gibanja). dobljena samo iz porazdelitve mase in moči z energijo, ki povzroča vibracije to. Primer je nihalo ali vzmet, ki se premakne in nato počaka, dokler se nihalo ali vzmet ne ustavi.

---

2. Prisilne vibracije

To prisilno gibanje je vibracija, ki nastane zaradi zunanje sile, ki deluje na sistem prisilno, tako da sistem nato zavibrira. Primer so vibracije, ki se pojavijo v zgradbah med potresom.

---

Višina vibracij

a. Frekvenčne vibracije

Na splošno je ta pogostost merilo števila ponovitev nekega dogodka ali dogodka v določenem času. Pri vibracijah je ta frekvenca število vibracij, ki v eni sekundi preidejo določeno točko. Mednarodna enota, ki se uporablja za frekvenco, je Hertz (Hz). Simbol, ki se kasneje predstavlja pogostost, je f (mala črka).

Ena od količin, ki se pogosto uporabljajo pri opisovanju značaja vibracij, je frekvenca. Število ponovitev ali popolnih vibracij, ki se pojavijo na enoto časa, se imenuje frekvenca vibracij f.

Enota vibracij je torej lahko ali je lahko v obliki vibracij / minuto, celo vibracij / uro. Če je časovna enota izražena v sekundah, dobimo enoto vibracij / sekundo ali pogosto tudi imenovani cikli / sekunda in 1 vibracija / sekunda = 1 cikel / sekunda = 1 Hz (Hertz, po nemškem fiziku Heinrichu Hertz). Vibracije so torej s frekvenco 200 Hz, kar pomeni, da v 1 sekundi nastane 200 popolnih vibracij.

Ta vibrirajoči objekt z visoko frekvenco nato nakaže, da v določenem časovnem obdobju objekt nato deluje veliko popolnih vibracij, medtem ko tiste z nizko frekvenco potem kažejo, da je število popolnih vibracij samo malo. Velikost te frekvence vibracij je odvisna od sistema.

---

Frekvenca vibracij v sistemu masovnih vzmeti

V sistemu masne vzmeti je frekvenca odvisna od mase bloka, pritrjenega na vzmet (m), in značaja vzmeti, ki se izraža s konstanto vzmeti (k). "Trda" vzmet ima veliko vzmetno konstanto, če pa je vzmet mlahava (ali stara), pa ima majhno vzmetno konstanto.

Torej je v sistemu vzmetne mase frekvenca tresljajev f:

f = 1 / 2π .√k / m

tam je k = vzmetna konstanta in m = masa predmeta, pritrjenega na vzmet.

Frekvenca tresljajev v preprostem nihalnem sistemu

V preprostem nihalnem sistemu, kot je spodnji, je frekvenca nihanja ayunan

f = 1 / 2π. g / L

kjer je g = pospešek zaradi gravitacije in L = dolžina nihala.

---

b. Obdobje vibracije

Na splošno je to obdobje, ki je potrebno za izvedbo dogodka ali dogodka. Pri vibracijah je to čas, ki je potreben za eno vibracijo. Enota, ki se pogosto uporablja v obdobju, je sekunde / sekunde. Simbol, ki se uporablja za predstavitev obdobja, je T (velika črka).

Da bi bolje razumeli, kaj pomeni to obdobje vibracij, lahko vidite iz naslednjega eksperimenta.

1. Na enem koncu na vzmeti s tovorom, na drugem pa na stativu (glej sliko)
2. Potem tovor povlecite naravnost navzdol, nato s trakom označimo, kje je začetni položaj tovora na traktorju, nato spustite tovor.
3. Izračunajte čas, porabljen v obremenitvi, pri prenosu pasu n-krat s štoparico.

Če pogledamo poskus zgoraj, kjer ima vrednost v vsaki vrstici enako vrednost. Torej se za to primerjalno vrednost imenuje obdobje vibracij. Z drugimi besedami, to obdobje je raven časa, ki je potreben, da objekt izvede popolno vibracijo. V mednarodnem sistemu (SI) je obdobje predstavljeno s T, enota pa je sekunda (-e).

Grb obdobja:

T = obdobje (sekunde)

t = čas (sekunde)

n = veliko vibracij

čeprav se odklon vzmeti poveča, se vrednost v tem obdobju ne bo spremenila. To pomeni, da na velikost amplitude ne vpliva obdobje vibracij. Na prejšnji strani slike z enim obdobjem z vibracijami je čas, ki se uporablja za nalaganje in nato znova premaknemo od B do B, tako da prehodimo pot B - A - C - A - B.

---

c. Odstopanje in amplituda vibracij

To odstopanje je položaj vibracij delcev medija od ravnotežne točke. Najdaljše odstopanje vibracij se imenuje amplituda. Mednarodna enota za to odstopanje je meter (m).

Kot je razloženo zgoraj, je ta amplituda najbolj oddaljena od ravnotežne točke.

Na nihalu je ravnotežna točka v točki B, amplituda pa od A-B ali B-C
Spomladi je ravnotežna točka pri A, amplituda pa od A-B ali A-C

---

Primer vibracij

Spodaj so primeri vibracij, s katerimi se lahko srečamo v vsakdanjem življenju, vključno z naslednjimi:

1. oskubljene kitarske žarke
2. nihalo stenske ure, ki se ziba
3. otroška gugalnica pri igri
4. plastično ravnilo, ki je vpeto na enem koncu, nato pa drugi konec dobi odstopanje, tako da ga povlečete,
5. nato sprostite poteg.
6. Naložena pomlad.

---

Primer težave z vibracijami

1. Nihalo vibrira tako, da 1 minuto ustvari 40 vibracij Določite obdobje?

Rešitev:

Je znan :
t = 1 minuta = 60 s
n = 40 vibracij

Vprašan: Q =?

Odgovor:

T = t / n

T = 60/40 = 1,5 s

Torej, nihalo ima obdobje 1,5 s.

---

2. V 1 sekundi je pot, ki jo prevozi tovor na sliki 1, 2-1-3-1-21-3. Kakšna je frekvenca in obdobje vibracij?

Rešitev:

Število vibracij, ki se pojavijo, je 1,5 vibracije. Čas med 1,5 in 1,5 vibracijami je 1 sekunda. Torej je frekvenca f = 1,5 vibracij na sekundo = 1,5 Hz. in ki obdobje T: obdobje T

Čas, potreben za izvedbo 1 popolne vibracije, je 0,67 sekunde.

---

3. V intervalu 2 sekundi se 10-krat premika naprej in nazaj.

Določite pogostost in obdobje.

Rešitev:

V 2 sekundah je 10 vibracij. To pomeni, da v 1 sekundi nastane 5 vibracij, torej sta frekvenca f = 5 Hz in obdobje T:

Tako je razlaga definicije vibracij, razvrstitev, količina, formule in primeri, upajmo, da je opisano lahko koristno za vas. Hvala vam