Atšķirība starp bezmaksas un piespiedu svārstībām

Mēs sastopamies ar dažāda veida kustībām, kuras ikdienā demonstrē dažādi ķermeņi. Fizikā tulka kustība ir tāda veida kustība, kurā ķermenis laika gaitā pārvietojas no vienas vietas uz otru. Veiciet lidojumu, piemēram, braucošu vilcienu vai kustīgu bumbu - tie visi ir tulka kustības piemēri. Tad mums ir svārstīgas kustības, kurās ķermenis atkal un atkal atkārto to pašu kustību. Svārstīgu kustību piemēri ir pulkstenis, regulējošā dakša, šūpoles kustība utt. Svārstības un viļņi ir ieausti virknē parādību, kuras mēs piedzīvojam katru dienu..

Svārstības vai vibrācijas ir brīvas, ja pēc sākotnējās ierosmes sistēma svārstās, pakļaujoties saviem iekšējiem spēkiem, bet ne ārējiem spēkiem. No otras puses, ja ārējais spēks turpina uzturēt sistēmas svārstības, vibrācijas tiek uzskatītas par piespiestām. Ārējo spēku šeit sauc par virzošo spēku. Tātad ķermenis veic brīvas vibrācijas, kad tas svārstās bez ārēja spēka ietekmes, savukārt, kad brīvi svārstīga sistēma tiek pakļauta ārējam spēkam, tādējādi ietekmējot tās svārstības, tas sāk radīt piespiedu vibrācijas (vai svārstības). Apskatīsim dažas galvenās atšķirības starp brīvajām un piespiedu svārstībām.

Kas ir bezmaksas svārstības?

Ņemsim piemēru noregulēšanas dakšas. Kad jūs iesitāt tūninga dakšiņu, tā kādu laiku sāk vibrēt noteiktā frekvencē. Tas nozīmē, ka tas atrodas brīvā svārstībā, jo tas vibrē dabiskajā frekvencē, un šeit iestatīšanas dakša darbojas kā bezmaksas oscilators. Tātad, ja oscilators ir iestatīts vibrēt pēc tā dabiskās frekvences, un uz to neiedarbojas ārējs spēks, tad tas tiek aprakstīts kā brīvs oscilators. Vibrācijas ir brīvas, ja pēc sākotnējās ierosināšanas sistēma svārstās subjektam ar saviem iekšējiem spēkiem bez jebkādiem ārējiem spēkiem. Tad tiek teikts, ka subjekts atrodas brīvā svārstībā. Bez jebkāda ārēja spēka brīvajam oscilatoram ir pastāvīga amplitūda un periods. Ideālā gadījumā brīvais oscilators netiek amortizēts, ja vien brīvajai svārstībai netiek pielietota pretestība.

Kas ir piespiedu svārstības?

Ņemiet šūpoles piemēru. Vienu reizi nospiežot šūpoles, tas darbojas kā brīvs oscilators, kas svārstās pēc savas dabiskās frekvences, bez jebkāda ārēja spēka iejaukšanās. Bet tas galu galā pārtrauks šūpošanos. Bet, ja jūs katru reizi spiežat šūpoles, kad tas sāk palēnināties vai sasniedz noteiktu punktu, tas darbojas kā piespiedu oscilators un turpinās šūpoties, jo tas tiek pakļauts ārējam spēkam. Tātad subjekts dod spēku ārējam spēkam un svārstās ar nemainīgu amplitūdu un ar spēka frekvenci. Tad tā svārstības sauc par piespiedu svārstībām. Tehniskā izteiksmē piespiedu svārstības var definēt kā svārstības, kurās ķermenis svārstās ar frekvenci, kas nav tās dabiskā frekvence ārēja periodiska spēka ietekmē.

Atšķirība starp bezmaksas un piespiedu svārstībām

Bezmaksas Vs definīcija Piespiedu svārstības

- Brīvās svārstības ir svārstības, ko subjekts izpilda bez ārēja spēka ietekmes. Tie rodas sistēmas elastīgo spēku un inerces dēļ. Bez jebkāda ārēja spēka brīvajam oscilatoram ir pastāvīga amplitūda un periods. Tieši pretēji, piespiedu svārstības var definēt kā svārstības, kurās ķermenis ārējā periodiskā spēka ietekmē svārstās ar frekvenci, kas nav tās dabiskā frekvence. Ārējo spēku šeit sauc par virzošo spēku.

Bezmaksas un piespiedu svārstību piemērs

- Ņemsim piemēru rotaļu laukuma šūpoles. Vienu reizi nospiežot šūpoles, tas svārstās savā dabiskajā frekvencē bez jebkādiem ārēja spēka traucējumiem, tāpēc darbojas kā bezmaksas oscilators. Bet, ja jūs katru reizi spiežat šūpoles, kad tā sāk palēnināties vai sasniedz noteiktu punktu, tā turpina šūpoties, jo tagad tā tiek pakļauta ārējam spēkam, tāpēc tā darbojas kā piespiedu oscilators. Citi bezmaksas svārstību piemēri ir tūninga dakša, svārs utt.

Bezmaksas un piespiedu svārstības: salīdzināšanas diagramma

Kopsavilkums par bezmaksas Vs. Piespiedu svārstības

Īsumā - brīvas svārstības ir svārstības, kurās ķermenis vai sistēma svārstās ar savu dabisko frekvenci, neiedarbojoties ar ārēju spēku. Tieši pretēji, piespiedu svārstības ir svārstības, kurās ķermenis ārējā periodiskā spēka ietekmē svārstās ar frekvenci, kas nav tās dabiskā frekvence. Brīvās svārstības pakāpeniski samazinās, pateicoties pretošanās spēkiem, ko sauc par slāpējošiem spēkiem, turpretī piespiedu svārstības pastāv tik ilgi, kamēr ķermeni ietekmē ārējs spēks.