Kemajuan teknologi dijalankan melalui kajian fenomena fizikal, penemuan dalam bidang kuantum dan bidang lain. Pada masa yang sama, peranti dan peranti baharu dicipta, yang melaluinya adalah mungkin untuk menjalankan pelbagai kajian dan menerangkan fenomena dunia mikro. Salah satu mekanisme ini ialah pengayun harmonik, yang prinsipnya diketahui walaupun oleh wakil-wakil tamadun purba.
Peranti dan jenisnya
Pengayun harmonik ialah sistem mekanikal dalam gerakan, yang diterangkan oleh persamaan pembezaan linear dengan pekali nilai malar. Contoh paling mudah bagi peranti sedemikian ialah pemberat pada spring, bandul, sistem akustik, pergerakan zarah molekul, dsb.
Jenis peranti berikut boleh dibezakan secara bersyarat:
-
pengayun harmonik linear Pengayun harmonik ringkas - di sinisistem, apabila dialihkan daripada kedudukan rehat, berada di bawah tindakan daya F, yang boleh dinyatakan dengan formula F=-kx, dengan k ialah pekali kekukuhan sistem ini, x ialah sesaran. Dalam kes ini, F ialah satu-satunya komponen yang mempengaruhi ayunan.
- Pengayun harmonik linear - di sini pergerakan berlaku dalam satu satah di sepanjang laluan yang lurus. Sistem ini juga dipanggil satu dimensi, ayunan dilakukan di bawah tindakan daya yang bersifat kuasi-anjal.
- Model terendam - di sini sistem juga dipengaruhi oleh daya geseran, yang diarahkan terhadap pergerakan dan bertindak mengikut kadar kelajuan ayunan ini. Dalam kes ini, proses redaman biasanya dicirikan oleh parameter yang tidak mempunyai dimensi dan dipanggil faktor kualiti. Nilai ini ialah sifat sistem yang menentukan nisbah rizab tenaga kepada kehilangannya dalam satu tempoh ayunan.
Menggunakan peranti
Peranti ini digunakan dalam pelbagai bidang, terutamanya untuk mengkaji sifat sistem berayun. Pengayun harmonik kuantum digunakan untuk mengkaji kelakuan unsur foton. Hasil eksperimen boleh digunakan dalam pelbagai bidang. Jadi, ahli fizik dari Institut Amerika mendapati bahawa atom berilium, terletak pada jarak yang agak jauh antara satu sama lain, boleh berinteraksi pada tahap kuantum. Pada masa yang sama, kelakuan zarah-zarah ini adalah serupa dengan jasad (bola logam) dalam makrokosmos, bergerak dalam susunan maju-balik, serupa dengan pengayun harmonik. ionberilium, walaupun jarak fizikalnya jauh, menukar unit tenaga terkecil (quanta). Penemuan ini memungkinkan untuk memajukan teknologi IT dengan ketara, dan juga menyediakan penyelesaian baharu dalam pengeluaran peralatan komputer dan elektronik.
Pengayun harmonik digunakan dalam penilaian karya muzik. Kaedah ini dipanggil pemeriksaan spektroskopi. Pada masa yang sama, didapati sistem yang paling stabil ialah komposisi empat orang pemuzik (kuartet). Dan kebanyakan karya moden adalah anharmonik.
