Vibrasjonsprosesser er et viktig elementmoderne vitenskap og teknologi, så deres oppmerksomhet har alltid blitt betalt til oppmerksomhet som en av de "evige" problemene. Oppgaven til noe kunnskap er ikke bare nysgjerrighet, men bruken i hverdagen. Og for dette er det nye tekniske systemer og mekanismer som vises daglig. De er i bevegelse, manifesterer sin essens, utfører noe arbeid, eller er immobil, de beholder potensialet til å forandre seg til en tilstand av bevegelse under visse forhold. Og hva er bevegelse? Uten å dype inn i jungelen, tar vi den enkleste tolkningen: En forandring i kroppens kroppsposisjon med hensyn til ethvert koordinatsystem som regnes som stasjonært.

Blant det store antallet mulige alternativerBevegelsen av spesiell interesse er vibrasjonell, noe som adskiller seg ved at systemet gjentar forandringen i koordinatene (eller fysiske mengder) ved bestemte tidsintervaller. Slike svingninger kalles periodisk eller syklisk. Blant dem er harmoniske svingninger utpekt som en egen klasse, der de karakteristiske egenskapene (hastighet, akselerasjon, plassering i rom etc.) varierer i tid i henhold til harmonisk lov, dvs. å ha en sinusformet form. En bemerkelsesverdig egenskap av harmoniske svingninger er at deres kombinasjon representerer andre alternativer, inkludert og nonharmonic. Et veldig viktig konsept i fysikk er "fasen av svingninger", noe som betyr å fikse posisjonen til en oscillerende kropp på et eller annet tidspunkt. Fasen i vinkelenheter - radianer måles, det er ganske betinget, bare som en praktisk teknikk for å forklare periodiske prosesser. Med andre ord, bestemmer fasen verdien av den nåværende tilstanden til det oscillerende systemet. Det kan ikke være ellers, fordi fasen av svingninger er argumentet til en funksjon som beskriver disse svingningene. Den sanne verdien av en fase for bevegelse av en oscillerende karakter kan bety koordinater, hastighet og andre fysiske parametere som varierer i henhold til harmonisk lov, men tidsavhengigheten er vanlig for dem.

Demonstrere hva er fasen av svingninger,det er ikke vanskelig - det krever et enkelt mekanisk system - en tråd, en lengde r og et "materialpunkt" som er suspendert på det - en vekter. Vi fester tråden i midten av det rektangulære koordinatsystemet og gjør vår "pendul" spinn. La oss anta at han villig gjør dette med vinkelhastigheten w. Så, i løpet av tiden t, er rotasjonsvinkelen for lasten φ = wt. I tillegg, i dette uttrykket, må den innledende fase av svingninger tas i betraktning i form av en vinkel φ0 - posisjonen til systemet før starten av bevegelsen. Så beregnes den totale rotasjonsvinkelen, fasen, fra forholdet φ = wt + φ0. Da er uttrykket for harmonisk funksjon, og dette er projeksjon av koordinatet av belastningen på X-aksen, kan skrives:

x = A * cos (wt + φ0), hvor A er oscillasjonens amplitude, i vårt tilfelle lik r - filamentets radius.

På samme måte vil samme projeksjon på Y-aksen skrives som følger:

y = A * sin (wt + φ0).

Det skal forstås at oscillasjonsfasen betyr iI dette tilfellet, ikke dreiemomentet "vinkel", men vinkelmåltidet, som uttrykker tid i vinkelenheter. I løpet av denne tiden roterer lasten gjennom en viss vinkel, som kan bestemmes unikt, ut fra det faktum at vinkelhastigheten for den cykliske vibrasjonen er w = 2 * π / T, hvor T er svingningsperioden. Følgelig, hvis en sving tilsvarer en rotasjon av 2π radianer, kan en del av perioden, tiden, være proporsjonal med vinkelen som en brøkdel av den totale rotasjonen 2π.

Oscillasjoner eksisterer ikke av seg selv - lyder,lys, vibrasjon er alltid superposisjon, overlapping, et stort antall svingninger fra forskjellige kilder. Selvfølgelig påvirkes resultatet av å påføre to eller flere svingninger av deres parametere, inkl. og fasen av svingninger. Formelen for total svingning er som regel ikke-harmonisk, og kan ha en svært komplisert form, men dette gjør bare det mer interessant. Som nevnt ovenfor kan enhver nonharmonisk vibrasjon representeres som et stort antall harmoniske svingninger med forskjellig amplitude, frekvens og fase. I matematikk kalles denne operasjonen "utvidelse av en funksjon på rad" og brukes mye i beregninger, for eksempel styrken av strukturer og strukturer. Grunnlaget for slike beregninger er studiet av harmoniske svingninger under hensyntagen til alle parametrene, inkludert fasen.