Период и частота колебаний

Колебательное движение чрезвычайно широко распространено в природе и технике. Колеблются деревья и волны на ветру, струны рояля и гитары, детали станков и двигателей. Биение сердца, дыхательные движения грудной клетки, шаги ног при ходьбе – все это тоже примеры колебательных движений.

Взгляните на рисунки. На них изображены два разных движения шарика. На верхнем рисунке синий шарик совершает колебания, а нижнем рисунке – обращение. Колебания и обращение – разновидности периодических движений. Отличительной особенностью колебания является обязательное наличие на траектории колеблющегося тела некоторого положения устойчивого равновесия. Например, движение качающегося на нити шарика можно назвать колебанием, так как его траектория проходит через положение устойчивого равновесия (отмечено серым кружком). Но движение того же шарика, обращающегося вокруг вертикальной линии, уже нельзя назвать колебанием, поскольку его траектория не проходит через точку устойчивого равновесия.

Аналогично обращениям, одной из характеристик колебаний является период колебаний – время, за которое колеблющееся тело совершит одно полное колебание (образно говоря, «туда» и «назад»). Величина, обратная периоду, называется частотой.

Единица измерения частоты колебаний – 1 герц (1 Гц = 1/с = с-1). Механические колебания разной частоты наш организм воспринимает по-разному. Например, колебания воздуха с частотой 2 Гц наше тело чувствует как вибрацию (дрожание). Частоту 20 Гц наше тело уже не ощущает, зато ухо слышит ее как низкий «басистый» звук. Механические колебания с частотой в пределах 20 Гц – 20 кГц наш орган слуха (ухо) воспринимает как звук.

Еще статьи в этой категории:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *