Ta'riflanish mexanik tebranishi. Mexanik tebranishlar

Tebranish- Bu ma'lum vaqt oralig'ida aniq yoki taxminan takrorlanadigan harakatlar yoki jarayonlar.

Mexanik tebranishlarmexanik qiymatlarning tebranishi (ko'chirish, tezligi, tezlashishi, bosim va boshqalar).

Mexanik tebranishlar (kuchlarning tabiatiga qarab):

ozod;

majburiy;

o'zini tebranish.

Ozodtashqi kuchning (boshlang'ich energiya hisoboti) va tebranuvchi tizimga tashqi ta'sirlarning yo'qligi bilan bog'liq tebranishlar.

Bepul (yoki egalik) - Tizim muvozanatning (real sharoitda, erkin tebranishlar, erkin tebranishlar, erkin tebranishlar, erkin o'zgarishlar bilan bog'liq).

Erkin tebranishlarning paydo bo'lishining shartlari

1. Ochkulyatsiya tizimi barqaror muvozanat holatiga ega bo'lishi kerak.

2. Tizim muvozanat joyidan olib tashlanganda, tizimni asl holatiga qaytaradi.

3. Ishlashga majburlash (qarshilik) juda kichik.

Majburiy tebranishlar - Vaqt o'tishi bilan tashqi kuchlarning ta'siri ostida paydo bo'lgan tebranishlar.

Avtokalbania- Tashqi o'zgaruvchan kuchning yo'qligida ichki energiya manbalari bilan qo'llab-quvvatlanadigan tizimning nomutanosibligi.

O'z-o'zini tebranishning chastotasi va amplitudasi tebranuvchi tizimning xususiyatlari bilan belgilanadi.

Erkin tebranishlardan, o'z-o'zini tebranishlar vaqti-vaqti bilan amplitsiyaning mustaqilligi va tetikatsiya jarayonini qo'zg'atadigan dastlabki ta'siridan ajralib turadi.

Avtomatik tebranuvchi tizim quyidagilardan iborat: Ostniulyatsiya tizimi; energiya manbai; Ichki energiya manbasidan energiya oqimini tebranish tizimigacha tartibga soladigan aloqa moslamalari.

Ushbu davr uchun manbalardan keladigan energiya bir vaqtning o'zida tebranish tizimi tomonidan yo'qolgan energiyaga tengdir.

Mexanik tebranishlar:

so'nish;

omadsiz.

Oqayotgan tebranishlar - vaqt o'tishi bilan energiya pasayishi.

Ochkulyatsion harakatning xususiyatlari:

doimiy:

amplituda (a)

davr (t)

chastota ()

Tejdigan organning eng katta (modul) muvozanat holatidan og'ish deb ataladi tebranishlarning amplitsienti.Odatda Amplituda A harfi bilan belgilanadi.

Tananing to'liq tebranishni tashkil etadigan vaqt davri deb nomlanadi tebranish davri.

Tebranish davri odatda T va X harfi bilan belgilanadi va Xi soniyadan (c) o'lchanadi.

Vaqt birligiga og'rigan tebranish soni deyiladi tebranish chastotasi.

V harfining chastotasini bildiradi ("nu"). Bir soniya birlik uchun bitta sekundiga bitta tebranishni qabul qildi. Nemis olimi Herin Xert sharafiga ushbu birlik Xertz (Hz) deb topildi.

tsmodatsiya davri va tebranishlarning tebranishi davri quyidagi qaramlik bilan bog'liq:

T \u003d 1 / yoki \u003d 1 / t.

Tsiklik (dumaloq) chastota ō - 2 soniya davomida tebranishlar soni

Har birlik tebranishlar - Ko'chmasinishga mutanosib ravishda va unga qarama-qarshi tomonga yo'naltirilgan mexanik tebranish vositalari. Garmonik tebranishlar sinus yoki kosiniya qonuni bilan amalga oshiriladi.

Moddiy nuqta uyg'unlik bilan tebranishlarga olib kelsin.

Har birlik tebranish tenglamasi:

a - tezlashtirish Qishloq Savol - A - amplitum T -

1. tebranishlar. Davriy tebranishlar. Uyg'otuvchi tebranishlar.

2. BEPUL tebranishlar. Aqlsiz va so'nadigan tebranishlar.

3. majburiy tebranishlar. Rezonans.

4. Vebibraviy jarayonlarni taqqoslash. Baxtsiz uyg'unliklarning energiyasi.

5. Avtokalbaniya.

6. Inson tanasi o'zgarishi va ularni ro'yxatdan o'tkazish.

7. Asosiy tushunchalar va formulalar.

8. Vazifalar.

1.1. Tebranish. Davriy tebranishlar.

Har birlik tebranishlar

Tebranishbir yoki boshqa takrorlanish darajasida farq qiladigan qo'ng'iroq jarayonlari.

Takrorlanadiganjarayon doimiy ravishda har qanday tirik organizmda yuzaga keladi, masalan: yurakni kesish, o'pka; Biz sovuq bo'lganida qaltiraymiz; Biz eshak va ovozli ligamentlarning tebranishi tufayli eshitamiz va gapiramiz; Yurayotib, oyoqlarimiz tebranish harakatlarini qiladi. Men biz bo'lgan atomlarimni o'zgartiraman. Biz yashaydigan dunyo hayratlanarli darajada tebranishlarga moyil.

Takroriy jarayonning jismoniy xususiyatiga qarab, tebranishlar ajralib turadi: mexanik, elektr va boshqalar. Ushbu ma'ruzada ko'rib chiqiladi mexanik tebranishlar.

Davriy tebranishlar

Davriyushbu tebranishlar deyiladi, unda barcha harakat xususiyatlari ma'lum bir vaqtdan keyin takrorlanadi.

Davriy tebratlar uchun quyidagi xususiyatlardan foydalaning:

tebranish davriT, har bir to'liq tebranish amalga oshiriladigan vaqtga teng;

tebranish chastotasibir soniya (A \u003d 1 / t) bajarilgan tebranishlar soniga teng bo'lsa;

tebranish amplitsiMuvozanat holatidan maksimal darajada almashish bilan teng.

Har birlik tebranishlar

Davriy tebranishlar orasida alohida o'rin egalladi ayyorliktebranish. Ularning ahamiyati quyidagi sabablarga ko'ra bog'liq. Birinchidan, tabiatdagi tebranishlar va texnikaning har doim ham xarakterga ega, hamma narsa bilan juda yaqin va ikkinchisiga bog'liq davriy jarayonlar (boshqa vaqtga bog'liqlik bilan) bir nechta uyg'unliklarning bir nechta turar joylarini kiritish kabi davriy jarayonlarni taqdim etish mumkin.

Har birlik tebranishlar- Bu erda kuzatilgan qiymat sinishi yoki kosinit qonuniga binoan vaqt ichida o'zgarib turadi:

Matematikada ushbu turning vazifasi deb ataladi ayyorlikshuning uchun bunday funktsiyalar tomonidan tasvirlangan tebranishlar ham garmonik deb ham ataladi.

Tebranish harakatini bajaradigan organning holati tavsiflanadi ko'chirishmuvozanat holatida. Bunday holda, formulaga (1,1) kiritilgan qiymatlar quyidagi ma'noga ega:

h.- xiyonattime T;

Ammo - amplitudamaksimal joy almashish bilan teng tebranishlar;

ω - dumaloq chastotatebranishlar (2 da sodir etilgan tebolmalar soni π sekundlar) o'zaro munosabatlar bo'yicha chastota tebranishi bilan bog'liq

φ = (ōt. +φ 0) - fazatebranishlar (Tud); φ 0 - asosiy bosqichtebranishlar (t \u003d 0).

Anjir. 1.1.Xavfsizlikning x (0) \u003d A va X (0) \u003d 0 ga bog'liqlikning grafikasi

1.2. Erkin tebranishlar. Qiyin va xiralashgan tebranishlar

Ozodyoki shaxsiyularga bunday tebranishlar deb ataladi, bu tizimda o'zlariga muvozanat holatidan chiqarildi.

Masalan, ipning ipiga to'xtatib qo'yilgan to'pning tebranishi misolidir. Tebranishlarga olib kelishi uchun, siz to'pni itarish yoki eslab qolish, qo'yib yuborishingiz kerak. Push bilan to'p bilan to'p kinetikaga oidenergiya va og'ish bilan - potentsial.

Bepul tebranishlar dastlabki energiya fondi tufayli amalga oshiriladi.

Bo'shashmasdan oodchilik tebranishlar

Erkin tebranishlar faqat ishqalanish kuchining yo'qligida muvaffaqiyatsiz bo'lishi mumkin. Aks holda, dastlabki energiya zaxirasi uning engib o'tishiga sarflanadi va tebranishlar kamayadi.

Bunga misol sifatida tanadan voz kechish va keyin qo'yib yuborilgandan keyin yuzaga kelgan og'irliksiz bahorda to'xtatilgan o'zgaruvchan narsalarni ko'rib chiqing (1.2-rasm).

Anjir. 1.2.Tanadagi tebranishlar bahorda

Tanadagi cho'zilgan bahorning yonidan elastik kuchF, siljish kattaligiga mutanosib x:

Doimiy multiplier K qo'ng'iroq qildi bahorning qat'iyligiva uning o'lchamiga va materialiga bog'liq. "-" belgisi, egiluvchanlik kuchi har doim boshqa joyga ko'chirishning qarama-qarshi yo'nalishga yo'naltirilganligini anglatadi Muvozanat holatiga.

Ishqayish bo'lmaganda, elastik kuch (1.4) tanada harakat qiluvchi yagona kuchdir. Nyutonning ikkinchi qonuniga ko'ra (ma \u003d f):

Tanadagi chap va bo'linmalarga barcha tarkibiy qismlarni (m) berishdan so'ng, biz ishqalanish yo'qligida bemalol tebranishlarning differentsial tenglamasini olamiz:

Ō 0 (1.6) qiymati tsiklik chastotaga teng edi. Ushbu chastota deb nomlanadi shaxsiy.

Shunday qilib, ishqalanish bo'lmaganda erkin tebranishlar uyg'unlikdir, agar muvozanat holatidan og'ish sodir bo'lsa elastik kuch(1.4).

O'z dumaloqchastota bepul uyg'unliklarning asosiy xususiyati hisoblanadi. Ushbu qiymat faqat tebranuvchi tizimning xususiyatlariga (tana vaznidan va bahorning qattiqligi) bog'liq. Kelajakda belgi ō 0 ni belgilash har doim foydalaniladi o'z dumaloq chastotasi(i.e. ishqalanish kuchi yo'qligida tebranish chastotasi).

Amplituda bepul tebranishlarturliulyatsiya tizimining (M, K) xususiyatlari bilan va energiya ma'lum vaqtning boshlang'ich daqiqasida xabar qilingan.

Ishqayish bo'lmaganda, garmonga yaqin erkin tebranishlar, shuningdek, boshqa tizimlarda paydo bo'ladi: matematik va jismoniy vaziyatlar (ushbu masalalar nazariyasi hisobga olinmaydi) (1.3-rasm).

Matematik mayat- Kichik tana (moddiy nuqta) og'irlik bilan to'xtatilgan (1.3-rasm). Agar ip muvozanat holatidan kichik (5 ° gacha) burab, chiqarilishi va chiqarilishi formulasi bilan belgilanadigan davr bilan temudlar bilan tebranishlarni amalga oshirsa

bu erda l - bu ipning uzunligi, g - bu bepul kuzni tezlashtirish.

Anjir. 1.3.Matematik mayatnik (a), fizik may, fizik maydulum (b)

Fizik o'zgarish- sobit gorizontal o'q atrofida tortishish harakati ostida tebranishlarni bajaradigan qattiq tana. 1-rasmda sirli ta'mni burchak holatida burilish holatida o'zgartirilgan o'zboshimchalik shaklidagi idoraning shaklida namoyon bo'ladi. Fizik Pendulum tebranish davri formula tomonidan tavsiflanadi

bu erda J - bu tanadagi inertiya o'qi, m - massa, soat tortishish markazi va to'xtatib turishning o'qi (punktning o'qi) orasidagi masofa bor.

Insertiya lahzasi - bu tananing massasiga, uning o'lchamiga qarab aylanish o'qiga nisbatan, uning o'lchami va pozitsiyasiga bog'liq. Inertsiya inertia maxsus formulalar bilan hisoblanadi.

Bo'shashgan tebranishlar

Haqiqiy tizimlarda ishlayotgan ishqalanish kuchlari harakatning mohiyatini tubdan o'zgartiradi: tebranish tizimining energiyasi doimiy ravishda pasayadi va o'zgaruvchan yoki o'zgaruvchan tentakyo umuman turmang.

Qarshilik kuchining korpusining harakatiga qarama-qarshi tomon yo'naltirilgan va unchalik yuqori tezlikda bo'lmagan holda tezlik bilan mutanosibdir:

Bunday tebranishlar jadvali anjirda ko'rsatilgan. 1.4.

Yoriq darajasiga qarab, o'lchovsiz qiymatga ega kandaritmik urinishning pasayishiλ.

Anjir. 1.4.Vaqtni ishdan bo'shatish bilan bog'liqlik

Logarifmiklashtirishni qisqartirishbu avvalgi tebranishning amplitudasi uchun tezkorlik uchun tabiiy logarifmga tengdir.

men qayerda men ekstillationning ketma-ketligi.

Logarifmik urug 'e'lon qilish formulada ekanligini ko'rish juda oson

Kuchli e'tiborsiz.Uchun

pish-m 0 holatini bajarish tizim tebranishlarsiz muvozanat holatiga qaytadi. Bunday harakat deyiladi aperiodic.1.5-rasmda Aperiodik harakatda muvozanat pozitsiyasiga qaytishning ikkita mumkin bo'lgan usullari ko'rsatilgan.

Anjir. 1.5.Aperiodik harakat

1.3. Majburiy tebranishlar, rezonans

Qo'llash kuchlari ishtirokida erkin tebranishlar xiralashadi. Muvaffaqiyatsiz tebranishlar davriy tashqi ta'sir yordamida yaratilishi mumkin.

Majburiybunday tebranishlar, o'zgaruvchan tizim tashqi davriy kuchga duch kelgan jarayonda (u davom etayotgan kuch deb ataladi).

Protery kuchlari garmonik qonunga qarab o'zgarsin

Majburiy tebranishlar jadvali anjirda ko'rsatilgan. 1.6.

Anjir. 1.6.Vaqtni majburiy tebranishlar jadvali

Shuni ko'rish mumkinki, majburiy tebranishlarning amplitudasi asta-sekin barqaror ahamiyatga ega. O'rnatilgan majburiy osiatlar uyg'undir va ularning chastotasi majburiy kuchning chastotasiga teng:

O'rnatilgan majburiy tebranishlarning amplitligi (a) formulani:

Rezonansbu majburiy kuchning chastotasi qiymatidagi majburiy tebranishlarning maksimal amplitsiyasiga erishish deyiladi.

Agar shart (1.18) bajarilmasa, keyin rezonans paydo bo'lmaydi. Bu holda majburiy tebranishlarning amplitudasi chastotasi ko'payishi bilan monoton ravishda pasayadi, nolga intilish, nolga intilish, pasayadi.

Mintaqaviy tebranishlarning amplitudali kuchsizlanishning tenglik chastotasining turli xil qiymatlaridagi ayrim qiymatlardagi ayrim chastotasining sezilarli bog'liqligi (B 1\u003e B 3) anjirda ko'rsatilgan. 1.7. Grafiklarning bunday umumiyligi rezonans bo'yicha egri chiziq deb ataladi.

Ba'zi hollarda rezonans davomida tebranish paytida tebranish paytida kuchli o'sishi tizimning kuchi uchun xavfli. Rezonansiya tuzilmalarning yo'q qilinishiga olib keladigan holatlar mavjud.

Anjir. 1.7.Rezonansli egri chiziqlar

1.4. Vibraviy jarayonlarni taqqoslash. Tekshiruvsiz vositalarni tarbiyalash energiyasi

1.1-jadvalda ko'rib chiqilgan tebranish jarayonlarining xususiyatlari keltirilgan.

1.1-jadval.Erkin va majburiy tebranishlarning xususiyatlari

Tekshiruvsiz vositalarni tarbiyalash energiyasi

Garmonik tebranishlarni amalga oshiradigan tana ikki xil energiya mavjud: e k \u003d mv 2/2 harakati va elastik kuchning harakati bilan bog'liq ex. Ma'lumki, elastik kuch (1.4) ta'sirida tananing potentsial energiyasi - bu e n \u003d kx 2/2 formulasi bilan belgilanadi. Omadsiz tebranishlar uchun h.\u003d Cos (ōt) va tana stavkasi formula bilan belgilanadi v.\u003d - a kōsin (ōt). Bu yerdan, omadsiz tebranishlarni bajaradigan tananing energiyasi uchun iboralar olinadi:

Tegishli uyg'unlik bilan bog'liq bo'lgan tizimning umumiy energiyasi ushbu energiyadan tashkil topgan va o'zgarishsiz qoladi:

Bu erda m - tananing massasi, ō va a-chastotasi va tebranishlarning amplitudasi, elastik koeffitsiadir.

1.5. Avtokalbania

Yo'qotilgan energiyani davriy ravishda to'ldirishni o'z ichiga olgan tizimlar mavjud va shuning uchun uzoq vaqt davomida o'zgarishi mumkin.

Avtokalbania- tashqi energiya manbai tomonidan qo'llab-quvvatlanadigan oodkoliklar, uning kelib turuvchi tizimning o'zi bilan tartibga solinadigan odatiy osistlar.

Bunday tebranishlar paydo bo'lgan tizimlar deb nomlanadi o'zini tebratish.O'z-o'zini osilahalar o'rtasidagi amplituda va chastota o'zini tebranadigan tebranish tizimining xususiyatlariga bog'liq. AVTOMOBLIKNI TIZMATINI quyidagi sxemaga topshirilishi mumkin:

Bunday holda, tebranish tizimining tebergikasi tizimining o'zi energiya regulyatori haqida ma'lumot beradi, bu tizimning holati to'g'risida xabardor qiladi.

Fikr-mulohazabu qandaydir jarayon natijalarining oqimida ta'siri deb ataladi.

Agar bunday ta'sir jarayonning intensivligi oshishiga olib keladi, deb fikr bildiradi ijobiy.Agar ta'sir jarayonning intensivligi pasayishiga olib kelsa, unda fikr-mulohazalar chaqiriladi salbiy.

Avtoulovlardagi avtoulovlar tizimi ijobiy va salbiy fikrlar bo'lishi mumkin.

Avtoulovlar tizimining namunasi - bu o'tishi og'irlik yoki buralgan bahor tufayli pürent, bu zarbalarning og'irligi tufayli va bu zarbalar may oyida o'rta pozitsiyani o'tkazganda sodir bo'ladi.

Auto-tebranish tizimlarining biologik-uslubi na yurak, o'pka kabi organlardir.

1.6. Inson tanasi o'zgarishi va ularni ro'yxatdan o'tkazish

Inson tanasi tomonidan yaratilgan tebranishlar yoki uning shaxsiy qismlari tibbiy amaliyotda keng qo'llaniladi.

Yurish paytida inson tanasining tebranish harakatlari

Yurish - bu tana va oyoq-qo'llarning skeletli mushaklarining kelishilgan faoliyatidan kelib chiqadigan murakkab davriy lokomotor jarayoni. Yurish jarayonining tahlili juda ko'p diagnostika belgilarini beradi.

Yurishning o'ziga xos xususiyati - bu bitta oyoq (bitta qo'llab-quvvatlash davri) yoki ikkita oyoq (ikki oyoq). Odatda, ushbu davrlarning nisbati 4: 1. Yurayotib, Vertikal o'qning (normal 5 sm) va yon tomondan og'ish (normal 2,5 sm) davriy ravishda massa markazini vaqti-vaqti bilan siljish mavjud. Shu bilan birga, CM egri bo'ylab harakat qiladi, bu taxminan 1,8-rasm (1.8-rasm).

Anjir. 1.8.Piyoda yurish paytida inson tanasining vertikal ko'chirilishi

Tananing vertikal holatini saqlab, murakkab tebranish harakatlari.

Verti-vertikal holda, umumiy massa (OCS) va bosim markazida (CD) va bosim markazida (CD) to'xtatish. Ushbu tebranishlar tahlili asosida asoslanadi stokariesimetriya- odamning vertikal holatni saqlash qobiliyatini baholash usuli. Chiqarish maydoni chegarasi doirasida BCM tomonidan proektsionerni saqlab qolish orqali. Ushbu usul stabilometrik analizator yordamida amalga oshiriladi, uning asosiy qismi, uning asosiy qismi bu vertikal holatda bo'lgan stabiloplatformdir. Tekshiruv testi tomonidan vertikal postlarni ushlab turish stabiloplatform tomonidan uzatiladi va maxsus shtammentlar tomonidan yozilgan. Tsenziyalangan signallar yozish moslamasiga uzatiladi. Bir vaqtning o'zida qayd etilgan stokinerigram -cD mavzusida gorizontal tekislikning ikki o'lchovli koordinata tizimida siljitishning traektoriyasi. Xotinik spektr bilan stokinksnormadagi o'ziga xos xususiyatlar va undan og'ishlar bilan baholanishi mumkin. Ushbu usul sizga odamning statik barqarorligi (lar) ning ko'rsatkichlarini tahlil qilishga imkon beradi.

Yurakning mexanik tebranishi

Mexanik davriy jarayonlarga asoslangan yurak tadqiqotining turli usullari mavjud.

Balnarparografiya(BKG) - yurakning qorin bo'shlig'idan qon quyilishi natijasida yurakning qorin bo'shlig'idagi qon quyilishi natijasida tananing qorin bo'shlig'idan qon quyilishi natijasida hosil bo'lgan yurak faoliyatining mexanik ko'rinishlarini o'rganish usuli. Shu bilan birga, fenomen bor qaytish.Inson tanasi katta statsionar stolda joylashgan maxsus mobil platformaga joylashtirilgan. Qaytish natijasida platforma juda murakkab tebranish harakatiga kiradi. Vaqti-vaqti bilan tanasi bo'lgan platformaning platformasining burilishining qaramligi (1.9-rasm), ularning tahlili qon oqimini va yurak oqimini baholashga imkon beradigan.

Oqsoqol(OKG) - yurak ishidan kelib chiqadigan zarbaning yuqori qismidagi past chastotali ko'krak qafasi tebranishini grafik ro'yxatga olish usuli. Apexcardiogrammani ro'yxatdan o'tkazish, qoida tariqasida, ko'p kanalli elektrotarliklar bo'yicha amalga oshiriladi

Anjir. 1.9.Hisobni yozib olish Balerokarardiogram

elektron tebranishlar elektrotexnikadagi mexanik tebranadigan piezotalline sensori yordamida talonchilik. Ko'krak qafasi partiyasi yozuvini yozishdan oldin, sensor tuzatadigan mixli pundni (yuqori bosish) aniqlang. Bitim avtomatik ravishda sensor signallari tomonidan quriladi. AKGning asta-sekin tahriri amalga oshiriladi - nol liniyadan maksimal darajada og'riydigan - EO Segmenti 100% olinadigan EO segmenti. 1.10-rasmda apefcardigram ko'rsatilgan.

Anjir. 1.10.APEXCARDIGRAM yozish

Kinkarddiografiya(Kkg) - yurak faoliyati tufayli ko'krak qafasi devorining past chastotali tebranishini ro'yxatdan o'tkazadigan usul. Kinccarddigram apefardigram-dan farq qiladi: birinchi navbatda ko'krak qafasi devoridagi mutlaq harakatlarni qayd etishni tuzatadi, ikkinchisi qovurg'alarga nisbatan intergeratsiyaning tebranishini tiklaydi. Ushbu usulda, harakat (kkg x), harakat darajasi (kkg v), shuningdek ko'krak qafasi tebranishlari uchun (kkg a) tezlashishi aniqlanadi. 1.11-rasmda turli kincookardriogrammalarni taqqoslash ko'rsatilgan.

Anjir. 1.11.Ko'chmasin (x), tezligi (v), tezlik, tezlashtirish (lar) ni yozib oling

Dampalokardiyografiya(DCG) ko'krak qafasi tortishish markazining harakatini baholash usuli. Damparkdiograf sizga inson ko'kragining yon tomonida ishlaydigan kuchlarni ro'yxatdan o'tkazishga imkon beradi. Dinokardiyogrammani yozib olish uchun, bemor orqa tomonda yotayotgan stolda joylashgan. Ko'krak qafasi ostida 30x30 sm o'lchamdagi ikkita qattiq metall plitalardan iborat bo'lib, ularda shtamg kilogrammalari bo'lgan elastik elementlar ularda joylashgan. Vaqti-vaqti bilan talabnomaning kattaligi va joyini o'zgartirish, idrokli qurilmada ishlaydigan yuk uchta komponentdan iborat: 1) doimiy tarkibiy qism - bu ko'krak qafasi; 2) o'zgaruvchi - nafas olish harakatlarining mexanik ta'siri; 3) o'zgaruvchi - yurak qisqarishi bilan birga keladigan mexanik jarayon.

Damparkdiogrammaning yozuvi ikki yo'nalishda tergovchilar ostida nafas olishning kechikishiga olib keladi: idrokli qurilmaning uzunlamasını va ko'nması o'qiga nisbatan. Shaklda turli dinokardiyogrammalarni taqqoslash ko'rinadi. 1.12.

Seysokardiyografiyayurak faoliyati natijasida kelib chiqqan inson tanasidagi mexanik tebranishlarni ro'yxatdan o'tkazish asosida. Ushbu usulda qilich shaklidagi jarayonning asosi bo'lgan sensorlar yordamida yurakning mexanik faoliyati paytida yurakning mexanik faoliyati tufayli yurakning mexanik faolligi tufayli yurak turtki bo'lgan sensorlar yordami qayd etildi. Shu bilan birga, qon tomir kanalining to'qimaning mexanorektionlari faoliyati bilan bog'liq jarayonlar, qon aylanishining pasayishi natijasida kamayishi yuz bermoqda. Seisflikdius sternum tebranishlarining shaklini hosil qiladi.

Anjir. 1.12.Normal uzunlamasin (a) va ko'ndalang (b) dinokardriogrammalarini yozib oling

Tebranish

Inson hayotiga turli xil mashinalar va mexanizmlarning keng joriy etilishi samaradorlikni oshiradi. Biroq, ko'plab mexanizmlarning ishi odamga yuqadigan tebranishlar paydo bo'lishi bilan bog'liq va unga zararli ta'sir ko'rsatadi.

Tebranish- butun tana umuman o'zgaruvchan tanada majburiy tebranishlar yoki uning alohida qismlari va turli xil konsentratsiyalar va chastotalar bilan ajralib turadi.

Biror kishi doimiy ravishda transportda turli xil tebranish effektlarini, kundalik hayotda har xil tebranish effektlarini boshdan kechirmoqda. Tananing istalgan joyda (masalan, ishchi qo'lini ushlab turgan ishchi), butun tanadagi elastik to'lqinlar shaklida tarqaladi. Ushbu to'lqinlar turli xil turdagi (siqishni, cho'zish, siljish, egiluvchan) tananing tana o'zgaruvchilarining to'qimalariga sabab bo'ladi. Har bir kishi uchun tebranishlarning ta'siri tebranishni tavsiflovchi ko'p omillar tufayli: chastota (chastota spektr, asosiy chastota), tebranish nuqtasining tezligi, tez chastotasi, tebranish nuqtasini tezlashtirish, tebranish nuqtai nazarining energiyasi.

Vibringlarning uzoq vaqt ta'siri tanadagi normal fiziologik funktsiyalarning doimiy buzilishiga olib keladi. "Tebranish kasallik" bo'lishi mumkin. Ushbu kasallik inson tanasidagi bir qator jiddiy buzilishlarga olib keladi.

Vibratlar ta'siri organizmda bo'lgan ta'siri intensivligi, chastotasi, tebranishning davomiyligi, ularning tanasi, pozitsiyasi, shuningdek, shaxsning holati va uning individual xususiyatlariga bog'liq.

3-5 hz chastotasi bo'lgan tebranishlar vestibulyar apparat reaktsiyasi, qon tomir kasalliklari. 3-15 GZ chastotalarida kasalliklarning rezonanslashayotgan tebranishlari (jigar, oshqozon, bosh) va umuman tananing rezonansli tebranishi bilan bog'liq. 11-45 Hz chastotalari bilan tebranishlar, ko'ngil aynish, qusish uchun. 45 GZ dan oshib ketadigan chastotalarda miyaning idishlariga zarar etkazadi, qon aylanishining buzilishi va boshqalar. 1.13-rasmda shaxsga va uning organlariga zararli ta'sir ko'rsatadigan tebranish chastalarining sohalari ko'rsatilgan.

Anjir. 1.13.Bir kishi uchun tebranish zararli ta'sirining chastotasi

Shu bilan birga, ba'zi hollarda tebranishlar tibbiyotda tebranish ishlatiladi. Masalan, maxsus vibrator yordamida tish shifokori Amalgam tayyorlamoqda. Yuqori chastotali tebranish moslamalaridan foydalanish inglektorning teshigi tishlarida burg'ulash imkonini beradi.

Tebranish ishlatiladi va massaj bilan. Qo'l massaji bilan, massajli matolar Masseur qo'llari bilan tebranish harakatida beriladi. Uskuna massaji bilan tebranish vositalaridan foydalaniladi, unda turli xil shakllar uchini tebranish harakatlarining korpusini uzatish uchun ishlatiladi. Tebranish moslamalari umumiy tebranish uchun moslamalarga bo'linadi (tebranish "kafedrasi," platforma "," platforma "," platforma "va boshqalar tananing alohida qismlari uchun mahalliy tebranish moslamalari.

Mexanoperapiya

Terapevtik jismoniy tarbiya (LFC), simulyatorlar qo'llaniladi, ularda inson tanasining turli qismlarining turli qismlarining tebranishi amalga oshiriladi. Ular ishlatiladi mexanoterapiya -mashq qilish shakli, uning vazifalaridan biri, ular dozani amalga oshirish, ritmik jihatdan takroriy jismoniy mashqlar pendulum tipidagi qurilmalarda xamirturushlarni tayyorlash yoki tiklash uchun ritmik ravishda takrorlanadigan jismoniy mashqlar. Ushbu qurilmalarning asosi muvozanatni (Fr dan. balanter.- statsionar o'qi yaqinida tebranish dastagi bo'lgan mayatulum, yalang'och va mayl.

1.7. Asosiy tushunchalar va formulalar

Stolni davom ettirish

Tugallash jadvali

1.8. Vazifalar

1. Insonpartiya tizimlarining misollarini yarating.

2. Katta yoshdagilarda yurak daqiqada 70 ta qisqartiriladi. Aniqlang: a) qisqartmalarning chastotasi; b) 50 yil davomida qisqarishlar soni

Javob:a) 11,17 Hz; b) 1.84x10 9.

3. Matematik mayatnik qancha uzunlik bo'lishi kerak, shunda uning tebranish davri 1 soniyasiga teng bo'ladimi?

4. Tasdiqlangan to'g'ridan-to'g'ri to'g'ridan-to'g'ri hilli tayoq, uzunligi uchun oxirigacha to'xtatiladi. Aniqlang: a) uning tebranish davri qanday (kichik)? b) xuddi shu davrdagi matematik mayatulumning uzunligi qancha?

5. 1 kg og'irligi 1 kg tebranishlarni x \u003d 0.42 Cos (7.40t), va u-larda o'lchashadi. Topish: a) amplituda; b) chastota; v) to'liq energiya; d) x \u003d 0,16 m da kinetik va potentsial energiya.

6. Odamning uzunligi bilan ketadigan tezlikni baholang l.\u003d 0.65 m. Oyning uzunligi l \u003d 0,8 m; Tortishish markazi h \u003d 0,5 m masofada joylashgan. Inertan, oyoqlari kestirib qo'shilgan qo'shma buyumlari uchun qo'shma buyumlar i \u003d 0,2m 2.

7. Agar sizda soat, bahor va og'irlik to'plami bo'lsa, qanday qilib kichik tana massasini qanday aniqlash mumkin?

8. So'zsiz tebranishlarning amplitudasi dastlabki qiymatining 1/10 qismiga 10 ta qismiga 10 ta tebranish uchun kamayadi. T \u003d 0.4 s t \u003d 0.4 s davri. Logarifmiklashtirish va unga e'tibor berish koeffitsientini aniqlang.

(yoki o'z opimatsiyalari) - bular tashqi ta'sirlarning yo'qligida dastlabki xabarlar (potentsial yoki Kintie) tufayli o'tkaziladigan omatik tizimning tebranishi.

Potentsial yoki kinetik energiya, masalan, mexanik tizimlarda dastlabki joy almashish yoki dastlabki tezligi orqali xabar berishingiz mumkin.

Erkin suyuqlikdagi o'zgarishlar har doim boshqa organlar bilan va ular bilan birga tanalarning tizimiga kiradi tebraniya tizimi.

Masalan, bahorning yuqori qismi biriktirilgan bahor va vertikal stend (quyida ko'ring) tebranish tizimiga kiritilgan. Bu erda to'p simlarda bemalol slaydlar (ishqalanish kuchi ahamiyatsiz). Agar siz to'pni o'ngga olib, o'zingizga bersangiz, u muvozanatning holati yaqinida bo'sh tebranadi (ballar) Haqida) Bahorning kuchi ta'siri tufayli muvozanat holatida.

Mexanik tebranish tizimining yana bir klassik namunasi - bu matematik mayatnik (quyida keltirilgan.). Bunday holda, to'p ikki kuchning harakati bo'yicha bepul tebranishlarni amalga oshiradi: tortishish kuchi va ipning egiluvchanligi (er uchib yuruvchi tizimga kiritilgan). Ularning ishtiroki muvozanat holatiga yo'naltirilgan.

Ochkilar tizimining jasadlari o'rtasida harakat qiladigan kuchlar deyiladi ichki kuchlar. Tashqi kuchlar Tizimga ta'sir qilmaydigan jismlarning yon tomondan harakatlanadigan kuchlar deb nomlanadi. Shu nuqtai nazardan, erkin tebranishlar tizimdagi ichki kuchlar harakati ostida tizimning muvozanat joyidan olinganidan keyin ichki kuchlar ta'siri ostida tebranish sifatida aniqlanishi mumkin.

Ertiscationning paydo bo'lishining shartlari quyidagilardan iborat:

1) ulardagi kuchlarning paydo bo'lishi tizimni barqaror muvozanat holatiga qaytarish, bu davlatdan olingandan keyin;

2) tizimda ishqalanish yo'q.

Erkin tebranish dinamikasi.

Tananing o'zgarishi egiluvchanlik harakati ostida. Tananing tebranish harakatining egiluvchanlik kuchi harakati ostida F. () Nyutonning ikkinchi qonunini hisobga olgan holda olish mumkin ( F \u003d ma) va tomoq qonuni ( F spa \u003d -kx), qayerda m. - to'pning massasi va - egiluvchan kuch ta'sirida to'p bilan sotib olingan tezlashuv, k K. - bahorning qattiqlashuvi koeffitsienti, h. - muvozanat holatidan tanani almashish (ikkala tenglama ikkala tenglamalar gorizontal o'qda qayd etiladi) Ayni). Ushbu tenglamalarning to'g'ri qismlarini tenglashtirish va tezlashishni hisobga olish lekin - Bu koordinataning ikkinchi lotinatiatividir h. (O'chirish), biz olamiz:

Tezlashuv ifodasiga o'xshash lekin Biz farqlaymiz ( v \u003d -v m gin 0 t \u003d -v m x m kos (ō 0 t + p / 2)):

a \u003d - m cos ō T,

qayerda m \u003d ō 2 0 x m - jadallashuv. Shunday qilib, uyg'unlik tezligi tezligi chastotaga mutanosib, tezlashishni tezlashtirishning amplitudasi tebranish chastotasining kvadratidir.

Ba'zi parametrlar bilan tavsiflangan fizikalarda turli xil tebranishlar mavjud. Ularning asosiy farqlarini ko'rib chiqing, turli omillar bo'yicha tasnif.

Asosiy ta'riflar

Vibratsiya teng vaqtlarda harakatning asosiy xususiyatlari bir xil qiymatlarga ega bo'lgan jarayonni anglatadi.

Davriy bunday tebranishlar, asosiy qiymatlarning qiymatlari bir vaqtning o'zida (ekstraksiya davri) takrorlanadi.

Vibraviy jarayonlarning navlari

Asosiy fizikada mavjud bo'lgan tebranishlarning asosiy turlarini ko'rib chiqing.

Dastlabki zarbadan keyin tashqi o'zgaruvchan ta'sirga duch kelmaydigan tizimda yuzaga keladigan tebranadi.

Bepul tebranishlar misolida matematik mayatnik.

Ushbu tizimning tashqi o'zgaruvchan kuch ta'sirida bo'lgan mexanik omatik turadi.

Xususiyatlar tasnifi

Tabiiy tabiatda, tebranish harakatlarining quyidagi turlari ajratib turadi:

mexanik;
issiqlik;
elektromagnit;
aralashgan.

Atrof-muhit bilan timsolga muvofiq

Atrof-muhit bilan o'zaro munosabatlardagi tebranish turlari bir necha guruhlar bilan ajralib turadi.

Tashqi davriy harakatlar ta'siri ostida tizimda majburiy tebranishlar paydo bo'ladi. Ushbu turdagi tebranishlarning namunalari sifatida siz qo'llarning harakatini, daraxtlardagi barglarni ko'rib chiqishingiz mumkin.

Majburiy uyg'otadigan tebranishlar uchun, tashqi ta'sirlarning chastotasi va osimalator chastotasi chastotasi va ekplitudasi keskin o'sish chastotasining teng qiymatlari mavjud.

Tizimning muvozanat holatidan chiqarilgandan keyin mahalliy kuchlar ta'siri ostida. Bepul tebranishning eng oddiy varianti - bu ipga osilgan yoki bahorga biriktirilgan yuklarning harakati.

Tizim tetik energiyasining ma'lum bir chegarasi borligini avtomatik osistiklar. Alplituda boshlang'ich shartlar emas, balki amplitsiyaning o'ziga xos xususiyatlari, va dastlabki shartlar bilan tavsiflanganligi.

Tasodifiy tebranishlar uchun tashqi yuk tasodifiy ma'noga ega.

Ochkilar harakatlarining asosiy parametrlari

Turli xil tebranishlar ma'lum xususiyatlarga ega, bunda alohida qayd etilishi kerak.

Amplituda muvozanat holatidan maksimal og'ish deyiladi

Ushbu davr - bu to'liq tebranish vaqti, bu orqali tizimning xususiyatlari bir necha soniya ichida hisoblab chiqilgan.

Chastotani vaqt birligi uchun tebranishlar miqdori bilan belgilanadi, u tebranish davriga mutanosibdir.

Tebranish fazasi tizim holatini tavsiflaydi.

Har birlik tebranish xususiyatlari

Bunday turdagi tebranishlar kosin yoki sinus qonuni ostida sodir bo'ladi. Tug'urchi har qanday davriy tematiklik ma'lum bir funktsiyani ajratish orqali har qanday davriy teshimalarni uyg'unlashtirilishi mumkinligini aniqladi

Misol sifatida, ma'lum bir muddat va tsiklik chastotasi hisobga olinishi mumkin.

Bunday tebranishlar qanday tavsiflanadi? Fizika intinchazli tizimni ko'rib chiqadi, bu integral bo'lmagan ipga bog'liq bo'lgan moddiy nuqtai nazardan iborat, tortishish ta'siri ostida o'zgaradi.

Bunday turarjlarning bunday turlari ma'lum miqdorda energiyaga ega, ular tabiat va texnologiyalarda tarqatiladi.

Uzoq muddatli tebranish harakati bilan, uning massaviy o'zgarishlar markazi koordinatsiyasi yuzaga keladi va hozirgi paytda joriy va kuchlanishning qiymatini o'zgartirganda.

Tabiiy tabiatda har xil uyg'unlikning turli xil turlari ajratiladi: elektromagnit, mexanik va boshqalar.

Majburiy tebranishlar sifatida, notekis yo'l atrofida harakatlanadigan transport vositasining shakllanishi.

Majburiy va erkin tebranishlar o'rtasidagi asosiy farqlar

Ushbu turdagi elektromagnit tebranishlar jismoniy xususiyatlarda farq qiladi. O'rta va ishqalanish kuchining qarshiligi erkin tebranishlarga olib keladi. Majburiy tebranish holatlarida energiya yo'qotish uning tashqi manbadan qo'shimcha oqim bilan qoplanadi.

Bahor mayatulumning tana vaznini va buloqlarni qattiqlashtiradi. Matematik mayatulum bo'lsa, bu ipning uzunligiga bog'liq.

Ma'lum muddat bilan siz tebranuvchi tizimning o'z chastotasini hisoblashingiz mumkin.

Muhandislik va tabiatda turli xil chastota qiymatlari bo'lgan tebranishlar mavjud. Masalan, Sankt-Peterburgdagi Sent-Peterburgdagi Sent-Peterburgdagi Sent-Peterburgdagi Sent-Peterburgda o'zgarib turadigan mayatnik 0,05 GZ va Atomlar bir necha million Megaherts chastotasiga ega.

Muayyan vaqtdan keyin bo'shliqli tebranishlar mavjud. Shuning uchun haqiqiy amaliyotda majburiy tebranishlarni qo'llang. Ular turli xil tebranish mashinalarida talabga ega. Vibromolot - bu tuproq quvurlarida, qoziqlar, boshqa metall konstruktsiyalarda haydash uchun mo'ljallangan shokka tebranish mashinasi.

Elektromagnit tebranishlar

Oscantsiya turlari xarakteristikasi asosiy jismoniy parametrlarni tahlil qilishni o'z ichiga oladi: zaryad, kuchlanish, joriy kuchlar. Elektromagnit tebranishlarni kuzatish uchun ishlatiladigan boshlang'ich tizim sifatida tebranuvchi aylanma. U zilzila va kapitalning ketma-ket ulanishi bilan shakllanadi.

Zanjir yopilganda, kontaktda kontaktda va oqimdagi elektr zaryadida davriy o'zgarishlar bilan bog'liq bepul elektromagnit tebranishlar mavjud.

Ular sodir etilgan bo'lsa, ular tashqi ta'sir yo'qligi sababli, ular tashqi ta'sirga ega emaslar, ammo faqat konturning o'zida saqlanadi.

Tashqi ta'siri bo'lmaganda, ma'lum bir vaqt oralig'ida elektromagnit tebranish diqqatga sazovordir. Ushbu hodisaning sababi kapitalning asta-sekin chiqarilishi, shuningdek, zanglar haqiqatga ega bo'ladi.

Shuning uchun haqiqiy pallasida talon-taroj qilinayotgan tebranishlar ro'y beradi. Kondensatordagi zaryadni qisqartirish, uning dastlabki ko'rsatkichlari bilan taqqoslaganda energiya qiymatining pasayishiga olib keladi. Asta-sekin, u ulanish simlari va palanada issiqlik shaklida ajratiladi, kapalak butunlay bo'shatiladi va elektromagnit tebranish tugaydi.

Fan va texnologiyalardagi tebranishlarning ma'nosi

Ma'lum bir darajada takrorlanadigan har qanday harakatlar tebranish. Masalan, matematik mayatnik boshlang'ich vertikal holatidan har ikki yo'nalishda tizimli og'ish bilan tavsiflanadi.

Bahor mayatnik uchun bitta to'liq tebranish boshlang'ich holatidan yuqoriga qarab harakatga to'g'ri keladi.

Imkoniyat va inkallizmga ega bo'lgan elektr zanjirida, konsentka plitalarida zaryadning takrorlanishi mavjud. Ochkulyatsiya harakatlarining sababi nimada? Maykulum tortishish kuchi uni asl holatiga qaytarishiga olib keladi. Bahor modeli holatida shunga o'xshash funktsiya bahorning kuchini bajaradi. Muvozanat pozitsiyasini o'tkazib, yuk ma'lum tezlikka ega, shuning uchun inertsiya o'rta davlatdan o'tib ketadi.

Elektr tebranishlari zaryadlangan kondensator plitalari o'rtasida mavjud bo'lgan potentsiallar o'rtasidagi farq bilan izohlanishi mumkin. To'liq tushirish bilan ham oqim yo'qolmaydi, zaryadlash amalga oshiriladi.

Zamonaviy texnikada tebranish qo'llaniladi, ular tabiatda sezilarli darajada farq qiladi, takrorlash darajasi, belgilar, shuningdek "mexanizm".

Mexanik tebranishlar musiqiy asboblar, dengiz to'lqinlari, mayatulum iplarini yaratadi. Turli xil o'zaro ta'sirni o'tkazishda reaktiv moddalarning konsentratsiyasining o'zgarishi bilan bog'liq kimyoviy oviyatlar hisobga olinadi.

Elektromagnit tebranishlar sizga telefon, ultratovushli tibbiy asboblar kabi turli xil texnik moslamalar yaratishga imkon beradi.

Chekka yorqin tebranishlari astrofizikaga qiziqish uyg'otadi, turli mamlakatlarning olimlari tahsil oladi.

Xulosa

Barcha turdagi tebranishlarning juda ko'p sonli texnik jarayonlar va jismoniy hodisalar bilan chambarchas bog'liq. Ularning samolyotlar qurish, kemalar qurishda amaliy ahamiyati, uy-joy qurish, turar-joy majmualari, elektrotexnika, elektronika, tibbiyot, fundamental fanlar. Fiziologiyada odatiy tebranish jarayoniga misol yurak mushaklarining harakati. Mexanik tebranishlar organik va noorganik kimyo, meteorologiya, shuningdek, boshqa ko'plab tabiiy fanlar sohalarida mavjud.

Matematik mayatnikning birinchi tadqiqotlari XVII asrda bo'lib o'tdi va XIX asr oxirida olimlar elektromagnit tebranishlarning tabiatini o'rnatishga muvaffaq bo'lishdi. Radioaloqa "Ota" tomonidan ko'rib chiqilgan rus olimi Aleksandr Popov elektromagnit tebranish nazariyasi, Tomsonning tadqiqotlari, gigens, gugurt, Reyligh natijalari asosida o'z tajribalarini o'tkazdi. U elektromagnit tebranishlarning amaliy qo'llanilishini topishga muvaffaq bo'ldi, ulardan uzoq masofa uchun radio signalini uzatish uchun foydalaning.

Madedgey P. N. Lebedev yillar davomida elektr sohalaridan foydalangan holda yuqori chastotali elektromagnit tebranishlarni olish bilan bog'liq tajribalar o'tkazdi. Turli xil tebranishlar bilan bog'liq ko'plab tajribalar tufayli zamonaviy ilm-fan va texnologiyalarda optimal foydalanishdan iborat joylarni topishga muvaffaq bo'lishdi.