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システムが振動するために必要な基本的なプロパティは何ですか?

システムが振動するには、次の基本特性を所有する必要があります。

1。慣性: これは、動きの状態の変化に抵抗するシステムの傾向を指します。これにより、システムにエネルギーを保存して解放し、振動を促進する方法が保証されます。例には、機械システムの質量または電気回路のインダクタンスが含まれます。

2。力/ポテンシャルエネルギーの回復: これは、システムを常に平衡位置に戻そうとする力またはポテンシャルエネルギーです。それが、システムが置換された後に「スナップバック」する原因です。例には、スプリングの弾性力またはコンデンサの保存された電気エネルギーが含まれます。

3。エネルギー散逸: 振動には厳密には必要ありませんが、通常、実際のシステムには何らかの形のエネルギー散逸が存在します。摩擦、抵抗などによって引き起こされるこの散逸は、時間の経過とともに振動を減衰させます。散逸が高すぎる場合、システムはまったく振動しない可能性があります。

これらの3つのプロパティは、振動を作成するために連携して動作します:

* 慣性: システムは、平衡から変位したときにエネルギーを蓄積します。

* 復元力: 復元力は、システムを平衡に向かって引き戻し、貯蔵されたエネルギーを運動エネルギーに変換します。

* 慣性: システムは、その慣性により、平衡を過ぎて移動し続けています。

* 復元力: 復元力は現在反対方向に作用し、システムを遅くし、運動エネルギーをポテンシャルエネルギーに戻します。

* サイクルが繰り返されます: システムは振動し続け、エネルギーは潜在的な形態と運動形態の間で絶えず変化します。

追加の考慮事項:

* 線形性: 多くの単純なシステムでは、復元力は変位(例:スプリング)に比例します。これは、単純な高調波運動につながります。ただし、振動は、非線形復元力を持つシステムでも発生する可能性があります。

* 減衰: エネルギー散逸のレベルは、振動の振幅と持続時間に影響します。減衰が高いシステムはすぐに平衡状態に戻り、減衰が少ないシステムはより長い期間振動します。

* 原動力: 振動は、外力によって駆動することもできます。たとえば、スイング中の子供は定期的なプッシュによって振動し続けることができます。

要約すると、システムが振動挙動を示すためには、慣性、回復力、何らかの形のエネルギー散逸の基本特性が不可欠です。これらのプロパティは、エネルギー貯蔵、放出、変換の動的な相互作用を作成するために連携し、振動の繰り返しの腰側の動きにつながります。

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