日常生活の中で、オブジェクトの反復的な動きが関係するいくつかの事例に出くわします。これらは、自転車の車輪の動き、ギターの弦など、何でもかまいません
など。よく観察すると、これらの動きのほとんどがリズムで行われていることがわかります。
今日、減衰振動 (1 次元) の理解に関するこの記事では、物理学における振動、振動の種類、減衰振動、およびその他の関連トピックに関する詳細な情報を得ることができます。それでは、これ以上苦労することなく、物理学の学習資料で (1 次元の) 減衰振動から始めましょう。
振動とは?
振動は物理学の基本的な用語で、時間内の平衡値に関して任意の尺度または量の変動を繰り返すプロセスと呼ばれます。一定の間隔で規則正しいリズムで行われる運動です。
振動の一般的な例には、単純な振り子交流が含まれます。簡単に言えば、振動は、主に時間における反復変動として説明できます。振動を支配する 3 つのパラメーターを次に示します。それらは次のとおりです:
振動振幅
振動周波数
振動の周期
振動の種類
振動には主に、減衰振動、自由振動、強制振動の 3 種類があります。これらのそれぞれについて簡単に説明しましょう。
自由振動
自由振動では、振動を設定するための外力がなくても、連続的な周期と振幅があります。簡単に言えば、自由振動には減衰が含まれていません。このタイプの振動では、周波数、エネルギー、振幅は同じままです。
強制振動
外部の周期的な力の影響を受けて体が振動するとき、それは強制振動と呼ばれます。ここでは、振動振幅が減衰します。ただし、外部エネルギーが適用されているため、同じままです。実生活でよくある強制振動の例の 1 つは、誰かにブランコを押すように頼むときです。
減衰振動
減衰振動は、時間とともに減衰する振動として説明できます。通常の減衰により、振動の振幅は時間の経過とともに減少します。これにより、空気抵抗や摩擦などの外力に打ち勝つ際に、システムからエネルギーが失われます。
減衰振動の最も一般的な例の 1 つは、振り子が自然環境下で振動する場合です。これとは別に、車両に搭載されているショックアブソーバーも減衰振動の一般的な例です。
減衰振動にはいくつかの種類があります。これらは次のように説明されています –
臨界減衰振動:減衰定数 =1
減衰振動下:減衰定数 <1
過減衰振動:減衰定数> 1
減衰振動方程式
減衰強制振動は Fd.Fd =– pv
で表されますこちら
v はオブジェクトの速度の大きさと呼ばれます
p は粘性減衰係数と呼ばれ、単位速度あたりの減衰力を表します。
式の (-) 記号は、速度の低下につながる動きに対抗する力を示します。
レゾナンスとは?
共鳴は、外部の振動システムが別のシステムを特定の周波数でより大きな振幅で振動させる一般的な現象と呼ばれます。別のギターを使用してギターをチューニングすると、弦からの振動が共振周波数で最も高く、最大になることに気付くでしょう。この周波数は、共振周波数として知られています。
共鳴の種類
レゾナンスには主に 6 種類あります。これらは以下にリストされています:
機械的 (橋) – システムの振動周波数が振動周波数と同じ場合、機械的共振は最大エネルギーを吸収します。
光共振 – 光共振器とも呼ばれる共振光共振器は、レーザーで広く使用されています。
音響 (楽器の場合) – 音響共鳴は、20 Hz から 20 kHz の周波数範囲内で発生する機械的振動であり、可聴です。
電気 (電気回路) – 電気回路では、電気共振現象が観察されます。
軌道 – 軌道共鳴では、定期的かつ周期的な重力が 2 つの軌道運動体から放出されます。
粒子 – 粒子共鳴では、分子、原子、その他の粒子が互いに影響を及ぼします。
結論
これで、減衰振動 (1 次元) に関する学習資料を終了します。この減衰振動 (1 次元) の紹介では、時間とともに減衰する振動について説明しました。通常の減衰により、振動の振幅は時間の経過とともに減少し、空気抵抗や摩擦などの外力に打ち勝つ際にシステムからエネルギーが失われます。
減衰振動 (1 次元) の紹介、振動の説明、振動の種類、共振とは何か、減衰振動の公式、さまざまな種類の共振、およびそれらの簡単な説明とその他の関連事項について説明しました。トピックを詳しく。減衰振動 (1 次元) の学習教材が、このトピックの理解を深めるのに役立ったことを願っています。
