Kaip matuojama pradinė virpesių fazė? Studijuoti virpesius – svyravimo fazė

Bet todėl posūkiai pasislenka erdvėje, tada juose sukeltas EML nepasieks amplitudės ir nulinių verčių vienu metu.

Pradiniu laiko momentu posūkio EML bus:

Šiose išraiškose kampai vadinami fazė , arba fazė . Kampai vadinami pradinė fazė . Fazės kampas nustato emf vertę bet kuriuo metu, o pradinė fazė nustato EMF vertę pradiniu metu.

Dviejų vienodo dažnio ir amplitudės sinusoidinių dydžių pradinių fazių skirtumas vadinamas fazės kampas

Padalinę fazės kampą iš kampinio dažnio, gauname laiką, praėjusį nuo laikotarpio pradžios:

Grafinis sinusoidinių dydžių vaizdavimas

U = (U 2 a + (U L - U c) 2)

Taigi, dėl fazės poslinkio kampo, įtampa U visada yra mažesnė už algebrinę sumą U a + U L + U C. Skirtumas U L - U C = U p vadinamas reaktyviosios įtampos komponentas.

Panagrinėkime, kaip keičiasi srovė ir įtampa nuoseklioje kintamosios srovės grandinėje.

Varža ir fazės kampas. Jei formulėje (71) pakeisime reikšmes U a = IR; U L = lL ir U C =I/(C), tada turėsime: U = ((IR) 2 + 2), iš kurios gauname Omo dėsnio formulę nuosekliai kintamosios srovės grandinei:

I = U / ((R 2 + 2)) = U / Z (72)

Kur Z = (R 2 + 2) = (R 2 + (X L - X c) 2)

Z reikšmė vadinama grandinės varža, jis matuojamas omais. Skirtumas L - l/(C) vadinamas grandinės reaktyvumas ir žymimas raide X. Todėl bendra grandinės varža

Z = (R 2 + X 2)

Kintamosios srovės grandinės aktyviosios, reaktyviosios ir varžos ryšį taip pat galima gauti naudojant Pitagoro teoremą iš varžos trikampio (193 pav.). Atsparumo trikampį A'B'C' galime gauti iš įtampos trikampio ABC (žr. 192 pav.,b), jei visas jo kraštines padalinsime iš srovės I.

Fazių poslinkio kampas nustatomas pagal ryšį tarp atskirų varžų, įtrauktų į tam tikrą grandinę. Iš trikampio A’B’C (žr. 193 pav.) turime:

nuodėmė? = X/Z; cos? = R/Z; tg? = X/R

Pavyzdžiui, jei aktyvioji varža R yra žymiai didesnė už reaktyvumą X, kampas yra palyginti mažas. Jei grandinė turi didelę indukcinę arba didelę talpinę varžą, fazės poslinkio kampas didėja ir artėja prie 90°. tuo pat metu jei indukcinė varža didesnė už talpinę, įtampa ir nukreipia srovę i kampu; jei talpinė varža didesnė už indukcinę, tai įtampa nuo srovės i atsilieka kampu.

Idealus induktorius, tikroji ritė ir kondensatorius kintamosios srovės grandinėje.

Tikra ritė, skirtingai nei ideali, turi ne tik induktyvumą, bet ir aktyviąją varžą, todėl joje tekant kintamajai srovei, ją lydi ne tik energijos pokytis magnetiniame lauke, bet ir elektros konversija. energiją į kitą formą. Konkrečiai, ritės laidoje elektros energija paverčiama šiluma pagal Lenco-Joule dėsnį.

Anksčiau buvo nustatyta, kad kintamosios srovės grandinėje elektros energijos pavertimo kita forma procesas yra būdingas aktyvioji grandinės galia P , o energijos pokytis magnetiniame lauke yra reaktyvioji galia Q .

Tikroje ritėje vyksta abu procesai, t.y. jos aktyvioji ir reaktyvioji galios skiriasi nuo nulio. Todėl viena reali ritė ekvivalentinėje grandinėje turi būti pavaizduota aktyviais ir reaktyviais elementais.

Virpesių procesai yra svarbus šiuolaikinio mokslo ir technikos elementas, todėl jų tyrinėjimui visada buvo skiriamas dėmesys kaip vienai iš „amžinų“ problemų. Bet kokių žinių tikslas yra ne paprastas smalsumas, o jų panaudojimas kasdieniame gyvenime. O šiam tikslui kasdien egzistuoja ir atsiranda naujų techninių sistemų ir mechanizmų. Jie juda, išreiškia savo esmę atlikdami kokį nors darbą arba būdami nejudėdami išlaiko galimybę tam tikromis sąlygomis pereiti į judėjimo būseną. Kas yra judėjimas? Nesigilindami į laukinę gamtą, priimsime paprasčiausią interpretaciją: materialaus kūno padėties pasikeitimą bet kokios koordinačių sistemos atžvilgiu, kuri sutartinai laikoma nejudančia.

Tarp daugybės galimų judėjimo variantų ypač domina svyruojantis judėjimas, kuris skiriasi tuo, kad sistema pakartoja savo koordinačių (arba fizinių dydžių) pasikeitimą tam tikrais intervalais - ciklais. Tokie svyravimai vadinami periodiniais arba cikliniais. Tarp jų yra atskira klasė, kurioje būdingi požymiai (greitis, pagreitis, padėtis erdvėje ir kt.) kinta laike pagal harmoninį dėsnį, t.y. turintis sinusoidinę formą. Nepaprasta harmoninių virpesių savybė yra ta, kad jų derinys atspindi bet kokias kitas galimybes, įskaitant. ir neharmoniškas. Labai svarbi fizikos sąvoka yra „svyravimo fazė“, kuri reiškia svyruojančio kūno padėties fiksavimą tam tikru momentu. Fazė matuojama kampiniais vienetais - radianais, gana įprastai, tiesiog kaip patogi technika periodiniams procesams paaiškinti. Kitaip tariant, fazė nustato dabartinės virpesių sistemos būsenos vertę. Kitaip ir būti negali – juk svyravimų fazė yra šiuos svyravimus apibūdinančios funkcijos argumentas. Tikroji svyruojančio judesio fazės vertė gali reikšti koordinates, greitį ir kitus fizinius parametrus, kurie kinta pagal harmoninį dėsnį, tačiau tai, kas juos sieja, yra priklausomybė nuo laiko.

Parodyti vibracijas visai nėra sunku - tam jums reikės paprasčiausios mechaninės sistemos - r ilgio sriegio ir ant jo pakabinto „medžiagos taško“ - svarmens. Pritvirtinkite siūlą stačiakampės koordinačių sistemos centre ir priverskime savo „švytuoklę“ suktis. Tarkime, kad jis noriai tai daro kampiniu greičiu w. Tada per laiką t apkrovos sukimosi kampas bus φ = wt. Be to, ši išraiška turi atsižvelgti į pradinę svyravimų fazę kampo φ0 pavidalu - sistemos padėtį prieš judėjimo pradžią. Taigi bendras sukimosi kampas, fazė, apskaičiuojamas pagal santykį φ = wt+ φ0. Tada galima parašyti harmoninės funkcijos išraišką, kuri yra apkrovos koordinačių projekcija į X ašį:

x = A * cos(wt + φ0), kur A yra vibracijos amplitudė, mūsų atveju lygi r - sriegio spindulys.

Panašiai ta pati projekcija Y ašyje bus parašyta taip:

y = A * sin(wt + φ0).

Reikia suprasti, kad svyravimų fazė šiuo atveju reiškia ne sukimosi „kampo“ matą, o kampinį laiko matą, kuris laiką išreiškia kampo vienetais. Per šį laiką apkrova sukasi tam tikru kampu, kurį galima vienareikšmiškai nustatyti remiantis tuo, kad cikliniam svyravimui w = 2 * π /T, kur T yra svyravimo periodas. Todėl, jei vienas periodas atitinka 2π radianų sukimąsi, tai periodo dalis, laikas, gali būti proporcingai išreikšta kampu kaip viso 2π sukimosi dalis.

Vibracijos neegzistuoja savaime – garsai, šviesa, vibracija visada yra daugybės vibracijų iš skirtingų šaltinių superpozicija, primetimas. Žinoma, dviejų ar daugiau svyravimų superpozicijos rezultatui įtakos turi jų parametrai, įskaitant. ir svyravimo fazė. Bendrojo svyravimo formulė, paprastai neharmoninė, gali turėti labai sudėtingą formą, tačiau tai tik daro ją įdomesnę. Kaip minėta aukščiau, bet koks neharmoninis svyravimas gali būti pavaizduotas kaip daug harmoninių virpesių su skirtingomis amplitudėmis, dažniais ir fazėmis. Matematikoje ši operacija vadinama „funkcijos serijiniu išplėtimu“ ir plačiai naudojama skaičiuojant, pavyzdžiui, konstrukcijų ir konstrukcijų stiprumą. Tokių skaičiavimų pagrindas yra harmoninių virpesių tyrimas, atsižvelgiant į visus parametrus, įskaitant fazę.

Virpesių fazė užbaigtas – periodinės funkcijos argumentas, apibūdinantis virpesių arba bangų procesą.

Virpesių fazė pradinis – svyravimo fazės (bendras) reikšmė pradiniu laiko momentu, t.y. adresu t= 0 (svyruojančiam procesui), taip pat pradiniu laiko momentu koordinačių sistemos pradžioje, t.y. adresu t= 0 taške ( x, y, z) = 0 (banginiam procesui).

Virpesių fazė(elektros inžinerijoje) - sinusinės funkcijos argumentas (įtampa, srovė), skaičiuojamas nuo taško, kur reikšmė eina per nulį iki teigiamos reikšmės.

Virpesių fazė- harmoniniai virpesiai ( φ ) .

Dydis φ, stovintis po kosinuso arba sinuso funkcijos ženklu vadinama svyravimo fazė aprašyta šia funkcija.

φ = ω៰ t

Paprastai fazė kalbama apie harmoninius virpesius arba monochromatines bangas. Pavyzdžiui, aprašant dydį, patiriantį harmoninius virpesius, naudojama viena iš posakių:

A cos ⁡ (ω t + φ 0) (\displaystyle A\cos(\omega t+\varphi _(0))), A sin ⁡ (ω t + φ 0) (\displaystyle A\sin(\omega t+\varphi _(0))), A e i (ω t + φ 0) (\displaystyle Ae^(i(\omega t+\varphi _(0)))).

Panašiai, pavyzdžiui, aprašant bangą, sklindančią vienmatėje erdvėje, naudojamos formos išraiškos:

A cos ⁡ (k x − ω t + φ 0) (\displaystyle A\cos(kx-\omega t+\varphi _(0))), A sin ⁡ (k x − ω t + φ 0) (\displaystyle A\sin(kx-\omega t+\varphi _(0))), A e i (k x − ω t + φ 0) (\displaystyle Ae^(i(kx-\omega t+\varphi _(0)))),

bangai bet kokio matmens erdvėje (pavyzdžiui, trimatėje erdvėje):

A cos ⁡ (k ⋅ r − ω t + φ 0) (\displaystyle A\cos(\mathbf (k) \cdot \mathbf (r) -\omega t+\varphi _(0))), A sin ⁡ (k ⋅ r − ω t + φ 0) (\displaystyle A\sin(\mathbf (k) \cdot \mathbf (r) -\omega t+\varphi _(0))), A e i (k ⋅ r − ω t + φ 0) (\displaystyle Ae^(i(\mathbf (k) \cdot \mathbf (r) -\omega t+\varphi _(0))).

Virpesių fazė (bendra) šiose išraiškose yra argumentas funkcijos, t.y. skliausteliuose parašyta išraiška; pradinė svyravimo fazė – reikšmė φ 0, kuris yra vienas iš visos fazės sąlygų. Kalbant apie visą fazę, žodį pilnas dažnai praleidžiama.

Tos pačios amplitudės ir dažnio virpesiai gali skirtis fazėje. Nes ω៰ =2π/T, Tai φ = ω៰t = 2π t/T.

Požiūris t/T nurodo, kiek laikotarpių praėjo nuo svyravimų pradžios. Bet kokia laiko vertė t , išreikštas laikotarpių skaičiumi T , atitinka fazės reikšmę φ , išreikštas radianais. Taigi, laikui bėgant t=T/4 (ketvirčio laikotarpis) φ=π/2, po pusės laikotarpio φ =π/2, po viso laikotarpio φ=2 π ir tt

Kadangi funkcijos sin(...) ir cos(...) sutampa viena su kita, kai argumentas (t. y. fazė) perkeliamas π / 2 , (\displaystyle \pi /2,) tada, siekiant išvengti painiavos, fazei nustatyti geriau naudoti tik vieną iš šių dviejų funkcijų, o ne abi vienu metu. Pagal įprastą susitarimą nagrinėjama fazė argumentas yra kosinusas, o ne sinusas.

Tai yra, virpesių procesui (žr. aukščiau) fazė (pilna)

φ = ω t + φ 0 (\displaystyle \varphi =\omega t+\varphi _(0)),

bangai vienmatėje erdvėje

φ = k x − ω t + φ 0 (\displaystyle \varphi =kx-\omega t+\varphi _(0)),

bangai trimatėje erdvėje arba bet kokio kito matmens erdvėje:

φ = k r − ω t + φ 0 (\displaystyle \varphi =\mathbf (k) \mathbf (r) -\omega t+\varphi _(0)),

Kur ω (\displaystyle \omega )- kampinis dažnis (reikšmė, rodanti, kiek radianų ar laipsnių fazė pasikeis per 1 s; kuo didesnė reikšmė, tuo greičiau fazė auga laikui bėgant); t- laikas; φ 0 (\displaystyle \varphi _(0))- pradinė fazė (ty fazė ties t = 0); k- bangos numeris; x- bangos proceso stebėjimo taško koordinatė vienmatėje erdvėje; k- bangos vektorius; r- erdvės taško spindulio vektorius (koordinačių rinkinys, pavyzdžiui, Dekarto).

Aukščiau pateiktose išraiškose fazė turi kampinių vienetų (radianų, laipsnių) matmenis. Virpesių proceso fazė, analogiškai su mechaniniu sukimosi procesu, taip pat išreiškiama ciklais, tai yra pasikartojančio proceso laikotarpio dalimis:

1 ciklas = 2 π (\displaystyle \pi ) radianas = 360 laipsnių.

Analitinėse išraiškose (formulėse) dažniausiai (ir pagal nutylėjimą) naudojamas vaizdavimas laipsniais (matyt, kaip itin akivaizdus ir nesukeliantis painiavos, nes niekuomet nėra įprasta praleisti); laipsnio ženklas žodinėje kalboje arba įrašuose). Fazę nurodyti ciklais arba periodais (išskyrus žodines formuluotes) technologijoje gana retai.

Kartais (kvaziklasikinėje aproksimacijoje, kai naudojamos kvazi-monochromatinės bangos, t. y. artimos monochromatinėms, bet ne griežtai monochromatinėms), taip pat kelio integralinis formalizmas, kai bangos gali būti toli nuo vienspalvės, nors vis tiek panašios į vienspalves. ) atsižvelgiama į fazę, kuri yra netiesinė laiko funkcija t ir erdvines koordinates r, iš esmės savavališka funkcija.

Formatuokite jį pagal straipsnio formatavimo taisykles.

Fazių skirtumo tarp dviejų to paties dažnio virpesių iliustracija

Virpesių fazė- fizikinis dydis, visų pirma naudojamas apibūdinti harmoninius arba artimus harmoniniams virpesiams, kintančius laikui bėgant (dažniausiai augančius tolygiai laikui bėgant), esant tam tikrai amplitudei (slopintų virpesių atveju - esant tam tikrai pradinei amplitudei ir slopinimo koeficientui), kuris lemia svyravimo sistema (bet kuriame) tam tikru momentu. Jis taip pat naudojamas apibūdinti bangas, daugiausia monochromatines arba artimas monochromatinėms.

Virpesių fazė(telekomunikacijose periodiniam signalui f(t) su periodu T) yra periodo T trupmeninė dalis t/T, kuria t pasislenka savavališkos pradžios atžvilgiu. Koordinačių pradžia paprastai laikomas ankstesnio funkcijos perėjimo per nulį momentas kryptimi nuo neigiamų reikšmių į teigiamas.

Daugeliu atvejų fazė kalbama apie harmoninius (sinusoidinius arba įsivaizduojamus eksponentus) svyravimus (arba monochromatines bangas, taip pat sinusoidines arba įsivaizduojamas eksponentinės).

Dėl tokių svyravimų:

, , ,

arba bangos

Pavyzdžiui, bangos, sklindančios vienmatėje erdvėje: , , , arba bangos, sklindančios trimatėje erdvėje (arba bet kokio matmens erdvėje): , , ,

svyravimo fazė apibrėžiama kaip šios funkcijos argumentas(vienas iš išvardytų, kiekvienu atveju iš konteksto aišku, kuris), apibūdinantis harmoninį virpesių procesą ar monochromatinę bangą.

Tai yra, svyravimo fazei

,

bangai vienmatėje erdvėje

,

bangai trimatėje erdvėje arba bet kokio kito matmens erdvėje:

,

kur yra kampinis dažnis (kuo didesnė vertė, tuo greičiau fazė auga laikui bėgant), t- laikas, - fazė at t=0 - pradinė fazė; k- bangos numeris, x- koordinuoti, k- bangos vektorius, x- (Dekarto) koordinačių rinkinys, apibūdinantis erdvės tašką (spindulio vektorius).

Fazė išreiškiama kampiniais vienetais (radianais, laipsniais) arba ciklais (periodo dalimis):

1 ciklas = 2 radianai = 360 laipsnių.

  • Fizikoje, ypač rašant formules, vyrauja (ir pagal nutylėjimą) naudojama fazės radianinė išraiška, jos matavimas ciklais arba periodais (išskyrus žodines formuluotes), tačiau matavimas laipsniais pasitaiko gana dažnai; matyt, labai aiškus ir nesukeliantis painiavos, nes įprasta niekada nepraleisti laipsnio ženklo nei kalboje, nei raštu), ypač dažnai inžinerinėse programose (pvz., elektros inžinerijoje).

Kartais (pusklasikinėje aproksimacijoje, kai naudojamos bangos, artimos monochromatinėms, bet ne griežtai monochromatinėms, taip pat kelio integralo formalizme, kur bangos gali būti toli nuo vienspalvės, nors vis tiek panašios į monochromatines) yra atsižvelgiama į fazę. kaip priklausoma nuo laiko ir erdvinių koordinačių ne kaip tiesinė funkcija, o kaip iš esmės savavališka koordinačių ir laiko funkcija:

Susiję terminai

Jei dvi bangos (du svyravimai) visiškai sutampa viena su kita, jie sako, kad bangos yra išdėstytos fazėje. Jei vieno virpesio maksimumo momentai sutampa su kito svyravimų minimumo momentais (arba vienos bangos maksimumai sutampa su kitos minimumais), jie sako, kad svyravimai (bangos) yra priešfazėje. Be to, jei bangos yra identiškos (amplitude), dėl sudėjimo įvyksta jų tarpusavio sunaikinimas (tiksliai, visiškai - tik tuo atveju, jei bangos yra monochromatinės ar bent simetriškos, darant prielaidą, kad sklidimo terpė yra tiesinė ir pan.).

Veiksmas

Vienas iš svarbiausių fizinių dydžių, ant kurio remiasi šiuolaikinis beveik bet kurios pakankamai fundamentalios fizinės sistemos aprašymas – veiksmas – jo prasme yra fazė.

Pastabos


Wikimedia fondas.

2010 m.

    Pažiūrėkite, kas yra „Svyravimo fazė“ kituose žodynuose: Periodiškai kintantis virpesį apibūdinančios funkcijos argumentas. arba bangos. procesas. Harmoningai svyravimai u(x,t)=Acos(wt+j0), kur wt+j0=j f.c., A amplitudė, w apskrito dažnis, t laikas, j0 pradinis (fiksuotas) f.c (laiku t =0,… …

    Fizinė enciklopedija svyravimo fazė - (φ) Funkcijos, apibūdinančios dydį, kuris kinta pagal harmoninių virpesių dėsnį, argumentas. [GOST 7601 78] Temos: optika, optiniai prietaisai ir matavimai Bendrieji virpesių ir bangų terminai EN virpesių fazė DE Schwingungsphase FR… …

    Techninis vertėjo vadovas

    Funkcijos cos argumentas (ωt + φ), apibūdinantis harmoninį virpesių procesą (ω – apskritimo dažnis, t – laikas, φ – pradinis F. k., t. y. F. k. pradiniu laiko momentu t = 0). F.c nustatomas iki savavališko termino... pradinė virpesių fazė

    - pradinė virpesių fazė statusas T sritis automatika atitikmenys: engl. pradinė svyravimo fazė vok. Anfangsschwingungsphase, f rus. pradinė svyravimo fazė, f pranc. fazės inicialiniai svyravimai, f … Automatikos terminalų žodynas

    - (iš graikų phasis pasirodymo) laikotarpis, reiškinio raidos etapas, etapas. Virpesių fazė yra funkcijos argumentas, apibūdinantis harmoninį virpesių procesą, arba panašaus įsivaizduojamo eksponento argumentas. Kartais tai tik ginčas... ... Vikipedija Fazė - Fazė. Švytuoklių svyravimai toje pačioje fazėje (a) ir priešfazėje (b); f – švytuoklės nukrypimo nuo pusiausvyros padėties kampas. FAZĖ (iš graikų kalbos „phasis“ išvaizda), 1) tam tikras bet kokio proceso (socialinio, ... ...) vystymosi momentas.

    Iliustruotas enciklopedinis žodynas - (iš graikų kalbos phasis išvaizdos), 1) tam tikras bet kokio proceso (socialinio, geologinio, fizinio ir kt.) vystymosi momentas. Fizikoje ir technikoje svyravimo fazė yra svyravimo proceso būsena tam tikru... ...

    Šiuolaikinė enciklopedija - (iš graikų phasis išvaizdos) ..1) tam tikras bet kokio proceso (socialinio, geologinio, fizinio ir kt.) vystymosi momentas. Fizikoje ir technikoje svyravimo fazė yra svyravimo proceso būsena tam tikru... ...

    Fazė (iš graikų phasis √ pasirodymas), laikotarpis, reiškinio raidos etapas; taip pat žiūrėkite Fazė, Virpesių fazė... Didžioji sovietinė enciklopedija

    Y; ir. [iš graikų kalbos fazė išvaizda] 1. Atskiras etapas, laikotarpis, raidos tarpsnis, kurio l. reiškinys, procesas ir kt. Pagrindinės visuomenės raidos fazės. Augalijos ir faunos sąveikos proceso fazės. Įeikite į savo naują, ryžtingą... Enciklopedinis žodynas

4 Kinematinis ryšys tarp žiedinio judėjimo ir harmoninio svyruojančio judesio. Tegul taškas juda išilgai R spindulio apskritimo pastoviu kampiniu greičiu ω. Tada šio taško x spindulio vektoriaus projekcija į horizontaliąją ašį OX (11 pav., a) bus išreikšta taip:

Bet α = ωt. Štai kodėl:

Tai reiškia, kad taško, judančio apskritimu, projekcija į OX ašį atlieka harmoninius virpesius, kurių amplitudė x m = R ir ciklinis dažnis ω. Tai naudojama vadinamajame rokerio mechanizme, skirtame sukimosi judesiui paversti svyruojančiu judesiu. Panagrinėkime svirties mechanizmo konstrukciją naudodami paprasčiausią jo modelį (11b pav.). Prie elektros variklio ašies 1 pritvirtintas švaistiklis 2, o prie švaistiklio – pirštas 3 Kai variklis veikia, pirštas juda apskritimu, kurio spindulys yra R. Pirštas įkišamas į svirties angą. 4, kuris gali judėti išilgai kreiptuvų 5. Todėl pirštas spaudžia svirtį ir priverčia ją judėti


į dešinę, tada į kairę. Užkulisiai pradeda svyruoti. Užkulisių virpesiai yra harmoningi, nes užkulisiuose esantis plyšys tarsi projektuoja piršto judesį į horizontalią ašį.

Virpesių fazė. Fazių skirtumas

1 Svyravimo fazės samprata. Kadangi harmoninių virpesių poslinkio (x m), greičio (υ m) ir pagreičio (a m) amplitudės reikšmės yra pastovios, šių dydžių momentinės reikšmės, kaip matyti iš poslinkio, greičio ir pagreičio formulių , nustatomi pagal argumento reikšmę

vadinama svyravimo faze.

Taigi, virpesių fazė yra fizinis dydis, kuris nustato (tam tikrai amplitudei) momentines poslinkio, greičio ir pagreičio vertes.

Iš formulės

x = x m sin ω 0 t

matyti, kad esant t = 0 poslinkis x taip pat lygus nuliui. Bet ar visada taip bus?

Tarkime, kad konkretumui stebime svirties mechanizmo judėjimą, laiką skaičiuodami pagal chronometro rodyklės padėtį. Šiuo atveju momentas t = 0 yra momentas, kai įsijungia chronometras. Įrašas „x = 0, kai t = 0“ reiškia, kad chronometras buvo paleistas vienu iš tų momentų, kai slydimas buvo vidurinėje (nulinėje) padėtyje (12 pav., a). Šiuo atveju

x = x m sin ω 0 t

Dabar darykime prielaidą, kad chronometras buvo įjungtas, kai skaidrė jau buvo pasislinkusi atstumu x’ (12 pav., b). Tokiu atveju užkulisių poslinkis po chronometru pažymėto laiko tarpo t bus nustatytas pagal formulę

x = x m sin ω 0 (t + t ")

kur t "yra laikas, reikalingas scenoms perkelti dydžiu x".


Transformuokime šią formulę

x = x m sin (ω 0 t + ω 0 t "),

x = x m sin (ω 0 t + φ 0),

čia φ 0 = ω 0 t – pradinė svyravimų fazė. Matome, kad pradinė fazė priklauso nuo laiko skaičiavimo pradžios pasirinkimo. Jei laikas pradedamas skaičiuoti nuo to momento, kai poslinkis lygus nuliui (x = 0), tai pradinė fazė lygi nuliui. Momentinės vertės keitimas

poslinkis šiuo atveju apibūdinamas formule

x = x m sin ω 0 t

Jei laiko pradžia laikomas momentas, kai kintantis poslinkis pasiekia didžiausią reikšmę x = x m, tai pradinė fazė lygi π/2 ir momentinės poslinkio vertės pokytis apibūdinamas formule

x = x m sin (ω 0 t + ) = x m sin ω 0 t

2 Fazių skirtumas tarp dviejų harmoninių virpesių. Paimkime dvi vienodas švytuokles. Nustūmę švytuokles skirtingu laiku t 1 ir t 2, įrašome jų svyravimų oscilogramas (13 pav.). Oscilogramų analizė rodo, kad švytuoklių svyravimai yra vienodo dažnio, bet nėra fazės. Pirmosios švytuoklės svyravimai padidina antrosios švytuoklės svyravimus tuo pačiu pastoviu dydžiu.

Švytuoklės svyravimų lygtys bus parašytos taip:

x 1 = x m sin (ω 0 t + φ 1),

x 2 = x m sin (ω 0 t + φ 2)

Reikšmė φ 1 -φ 2 vadinama fazių skirtumu arba fazės poslinkiu.


Iš oscilogramos matyti, kad perkeliant laiko pradžią fazių skirtumas nekeičiamas. Vadinasi, harmoninių virpesių, turinčių vienodą dažnį, fazių skirtumas nepriklauso nuo laiko atskaitos taško pasirinkimo. 14 paveiksle pavaizduoti to paties harmoningai svyruojančio kūno poslinkio, greičio ir pagreičio grafikai. Kaip matyti iš paveikslo, šių dydžių svyravimai vyksta skirtingomis pradinėmis fazėmis.

Ar jums patiko straipsnis? Pasidalinkite su draugais!