Obdobje nihanja: narava pojava in merjenje

Ena najpomembnejših značilnosti različnih vrsta nihanj, ki so opazne v naravi, so obdobje in frekvenca oscilacije. Te fizični pojavi tako razširjeno, da morda ni mogoče določiti področij, v katerih se ti fizični procesi ne bi upoštevali. Najpogostejša področja študija narave vibracijskega gibanja so mehanike, elektronike, astronomije, lokacije in drugih.

Združuje vse te veje, da je narava vibracijskih gibanj v njih enaka, zato je teorija, ki opisuje te pojave, univerzalna. Na splošno je splošno sprejeto, da obdobje predstavlja določeno časovno obdobje, v katerem objekt izvaja en popolni zamah, nato pa se znova vrne v svoje prvotno mesto. Najbolj ilustrativen primer tega v mehaniki je nihanje nihala uro.

Oscilacije v njihovih lastnostih razlikujejo svobodne (ali svoje) in harmonične. Prosti - so tisti, ki so pod vplivom zunanjih sil povzroča uporablja za objekt in izhod iz stanja ravnovesja (v mehaniki: strunsko glasbilo, bob, na nitki prekinjena, itd). Pomembnejše mesto v teoriji oscilatornih procesov zasedajo harmonične oscilacije. Predstavljajo okvir, ki omogoča, da oblikuje zakone teorije in upoštevati naravo nihanj v različnih fizičnih medijev (voda, zrak, plin, vakuum, itd).

Izhajajoč iz izjave o univerzalnosti teorije nihanj lahko sklepamo, da univerzalnost fizičnih enot, ki odražajo velikost teh oscilacij, ne glede na njihovo naravo in obseg. To so obdobje in pogostost. Kako določiti obdobje nihanj, je že bilo navedeno zgoraj. Frekvenca nihanja je definirana kot število popolnih totalnih vibracij predmetov za določeno časovno enoto. Čas in frekvenca v teoriji nihanj sta povezana z eno samo formulo, ki je skupna tej dani teoriji. Opisno obdobje brez oscilacij formula ima obliko: f = 1 / T, kjer je f frekvenca, T pa obdobje (skupaj s frekvenco je glavni parameter tega pojava).

Obstajajo še druge značilnosti oscilatornih procesov, kot so amplituda, ciklična frekvenca, faza, toda njihova uporaba je posledica že zapletenih pogojev za opisovanje nihanj. Takšni pogoji so:

- dejansko naravo oscilacijskega procesa, to je, katere točno oscilacije razmišljamo - mehanske, elektromagnetne, ciklične ali druge;

- Okolje, v katerem potekajo oscilacijski procesi - zrak, voda ali kako drugače. Ti pogoji najbolj vplivajo na vse parametre procesa, vključno z obdobjem nihanj. Na primer, za ciklično, formula, s katero se določi čas oscilacij, vključuje tudi eksponent 2pi-nu-, ki označuje velikost krožnih nihanj.

Za frekvenco nihanj je značilna enota, ki nosi ime velikega fizika - Heinricha Hertza in je skrajšana: Hz. Izhajajoč iz formule, ki smo jo upoštevali, je 1 Hz vrednost, enaka eni popolni nihanji, ki se je zgodila v eni sekundi. Za to enoto je značilno veliko število parametrov, ki nas obkrožajo v vsakdanjem življenju. Frekvenca izmeničnega toka, ki jo porabimo doma, je na primer 50 Hz. To pomeni, da pretok elektronov v vodniku 50-krat spremeni svojo smer. Pogostnost lahko označimo kot majhne vrednosti (npr nihala pozibavanje) ter vrednostih, ki segajo do milijard ciklov na sekundo. Takšne, na primer, so frekvence, ki označujejo računalniške operacije v sodobnih računalnikih. Hertz nato uporabijo odražajo vrednosti postane neprijetno in dodamo k njima večkratnikov: kilogram (kHz, 1000), mega (MHz, 1.000.000), giga (GHz, 1000000000) in tako naprej.

Vrednost, ki kaže, da nas periodo so najpogostejši metrične enote (čas, tako rekoč), tj številčni merilo števila popolnih nihajnih gibanja v določenem časovnem obdobju.