Dao động điều hòa: các loại và ứng dụng

Dao động điều hòa: các loại và ứng dụng
Dao động điều hòa: các loại và ứng dụng
Anonim

Tiến bộ công nghệ được thực hiện thông qua việc nghiên cứu các hiện tượng vật lý, khám phá trong lĩnh vực lượng tử và các lĩnh vực khác. Đồng thời, các thiết bị và dụng cụ mới được phát minh, thông qua đó có thể thực hiện các nghiên cứu khác nhau và giải thích các hiện tượng của lò vi sóng. Một trong những cơ chế này là bộ dao động điều hòa, nguyên lý của nó đã được biết đến ngay cả bởi các đại diện của các nền văn minh cổ đại.

Thiết bị và các loại của nó

dao động điều hòa
dao động điều hòa

Dao động điều hòa là một hệ cơ học chuyển động được mô tả bằng phương trình vi phân tuyến tính với các hệ số có giá trị không đổi. Các ví dụ đơn giản nhất về các thiết bị như vậy là một quả nặng trên một lò xo, một con lắc, hệ thống âm thanh, chuyển động của các hạt phân tử, v.v.

Có thể phân biệt các loại thiết bị này theo điều kiện:

  • dao động điều hòa tuyến tính
    dao động điều hòa tuyến tính

    Dao động điều hòa đơn giản - tại đâyHệ, khi đưa ra khỏi vị trí nghỉ, chịu tác dụng của lực F, có thể được biểu thị bằng công thức F=-kx, trong đó k là hệ số độ cứng của hệ này, x là độ dịch chuyển. Trong trường hợp này, F là thành phần duy nhất ảnh hưởng đến dao động.

  • Dao động điều hòa tuyến tính - ở đây chuyển động xảy ra trong một mặt phẳng dọc theo một đường thẳng. Hệ thống này còn được gọi là một chiều, các dao động được thực hiện dưới tác dụng của một lực có tính chất bán đàn hồi.
  • Mô hình giảm chấn - ở đây hệ thống cũng bị ảnh hưởng bởi lực ma sát, lực này có hướng chống lại chuyển động và hoạt động tỷ lệ với tốc độ của dao động này. Trong trường hợp này, quá trình tắt dần thường được đặc trưng bởi một tham số không có thứ nguyên và được gọi là hệ số chất lượng. Giá trị này là một thuộc tính của hệ thống xác định tỷ lệ giữa năng lượng dự trữ và tổn thất của nó trong một chu kỳ dao động.

Sử dụng thiết bị

dao động điều hòa lượng tử
dao động điều hòa lượng tử

Thiết bị này được sử dụng trong các lĩnh vực khác nhau, chủ yếu để nghiên cứu bản chất của hệ thống dao động. Bộ dao động điều hòa lượng tử được sử dụng để nghiên cứu hành vi của các phần tử photon. Kết quả của các thí nghiệm có thể được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Vì vậy, các nhà vật lý từ Viện Hoa Kỳ phát hiện ra rằng các nguyên tử berili, nằm ở khoảng cách khá lớn với nhau, có thể tương tác ở cấp độ lượng tử. Đồng thời, hành vi của các hạt này tương tự như các vật thể (quả cầu kim loại) trong macrocosm, chuyển động theo thứ tự thuận-nghịch, tương tự như một dao động điều hòa. ionberili, bất chấp khoảng cách vật lý lớn, đã trao đổi các đơn vị năng lượng nhỏ nhất (lượng tử). Khám phá này giúp nó có thể cải tiến đáng kể các công nghệ CNTT và cũng cung cấp một giải pháp mới trong sản xuất thiết bị máy tính và thiết bị điện tử.

Dao động điều hòa được sử dụng trong đánh giá các tác phẩm âm nhạc. Phương pháp này được gọi là kiểm tra quang phổ. Đồng thời, người ta thấy rằng hệ thống ổn định nhất là một sáng tác của bốn nhạc sĩ (một tứ tấu). Và các công trình hiện đại chủ yếu là anđêhit.

Đề xuất: