Бул салыштыруу идеалдаштырылган Жөнөкөй Гармоникалык Кыймыл (ЖГК) менен объект туруктуу амплитуда менен чексиз термелет, ал эми сүрүлүү же абанын каршылыгы сыяктуу каршылык күчтөрү системанын энергиясын акырындык менен жок кылып, термелүүлөрдүн убакыттын өтүшү менен азайышына алып келген Өчкөн Кыймылдын ортосундагы айырмачылыктарды кеңири баяндайт.
Калыбына келтирүү күчү жылышууга түз пропорционалдуу болгон идеалдаштырылган мезгилдүү кыймыл.
Сырткы каршылыктын таасиринен улам амплитудасынын акырындык менен азайышы менен мүнөздөлгөн мезгилдүү кыймыл.
| Мүмкүнчүлүк | Жөнөкөй гармоникалык кыймыл (ЖГК) | Өчүрүлгөн кыймыл |
|---|---|---|
| Амплитудалык тенденция | Туруктуу жана өзгөрүлбөс | Убакыттын өтүшү менен азаят |
| Энергия абалы | Эң сонун сакталган | Акырындык менен айлана-чөйрөгө аралашпай калды |
| Жыштыктын туруктуулугу | Табигый жыштыкта бекитилген | Табигый жыштыктан бир аз төмөн |
| Чыныгы дүйнөдөгү катышуу | Теориялык/идеалдаштырылган | Иш жүзүндөгү универсалдуу |
| Күч компоненттери | Күчтү калыбына келтирүү гана | Күчтөрдү калыбына келтирүү жана басаңдатуу |
| Толкун формасы | Ырааттуу чокулар жана төмөндөөлөр | Кичирейип бараткан чокулар жана ойдуңдар |
Жөнөкөй гармоникалык кыймылда система энергияны эч кандай жоготууларсыз кинетикалык жана потенциалдуу формалардын ортосунда тынымсыз аралаштырып, түбөлүк циклди түзөт. Өчкөн кыймыл механикалык энергияны жылуулук энергиясына айландыруучу сүйрөө сыяктуу консервативдик эмес күчтү киргизет. Натыйжада, өчкөн осциллятордун жалпы энергиясы объект тең салмактуулук абалында толук токтогонго чейин тынымсыз төмөндөйт.
Көрүнүктүү айырмачылыкты аныктоочу нерсе - бул жылышуу удаалаш циклдерде кандайча өзгөрөт. SHM канча убакыт өтсө да, ошол эле максималдуу жылышууну (амплитудасын) сактайт. Ал эми, басаңдатылган кыймыл экспоненциалдуу төмөндөөнү көрсөтөт, мында ар бир кийинки термелүү мурункусунан кыскараак болот, акыры каршылык көрсөтүүчү күчтөр системанын импульсун жок кылганда нөлдүк жылышууга айланат.
SHM стандарттуу тригонометриялык функцияны колдонуу менен моделденет, мында жылышуу $x(t) = A \cos(\omega t + \phi)$. Өчкөн кыймыл үчүн демпферлөө коэффициентин камтыган татаалыраак дифференциалдык теңдеме талап кылынат. Бул тригонометриялык мүчө кыймылдын кичирейүүчү кабыгын билдирген, кемүүчү экспоненциалдык мүчөгө, $e^{-\gamma t}$, көбөйтүлгөн чечимге алып келет.
SHM бир абалда болгону менен, басаңдатылган кыймыл үч түргө бөлүнөт: жетишсиз басаңдатылган, критикалык басаңдатылган жана ашыкча басаңдатылган. Басаңдатылган системалар токтогонго чейин көп жолу термелет, ал эми ашыкча басаңдатылган системалар каршылыкка ушунчалык калың болгондуктан, алар эч качан ашыкча күч келтирбестен жай борборго кайтып келишет. Критикалык басаңдатылган системалар термелбестен мүмкүн болушунча тезирээк тең салмактуулукка кайтып келишет.
Сааттагы маятник жөнөкөй гармоникалык кыймылдын мисалы болуп саналат.
Чындыгында ал демпфирленген осциллятор. Аба каршылыгы бар болгондуктан, саат демпфирлөөдөн жоголгон энергияны толтуруу үчүн амплитудасын туруктуу кармап туруу максатында салмакталган "качуу" же батареяны колдонушу керек.
Ашыкча демпферленген системалар "тезирээк", анткени алар көбүрөөк күчкө ээ.
Ашыкча демпферленген системалар чындыгында тең салмактуулукка келүү үчүн эң жай. Жогорку каршылык калың патока аркылуу өтүү сыяктуу иштейт, бул системанын тынч абалына тез жетүүсүнө тоскоол болот.
Тоңуу абанын каршылыгынан улам гана пайда болот.
Материалдын ичинде да демпферлөө болот. Пружина созулуп жана кысылганда, ички молекулярдык сүрүлүү (гистерезис) жылуулукту пайда кылат, ал вакуумда да кыймылдын начарлашына өбөлгө түзөт.
Өчүрүлгөн осциллятордун жыштыгы өчүрүлбөгөн осциллятордукуна барабар.
Өчүрүү чындыгында термелүүнү жайлатат. "Өчүрүлгөн табигый жыштык" ар дайым "өчүрүлбөгөн табигый жыштыктан" бир аз төмөн, анткени каршылык көрсөтүүчү күч борборго кайтуу ылдамдыгына тоскоол болот.
Теориялык физика маселелери жана сүрүлүү күчү эске алынбай турган идеалдаштырылган моделдер үчүн Жөнөкөй гармоникалык кыймылды тандаңыз. Инженердик колдонмолор, унаанын асма системасынын дизайны жана энергиянын жоголушун эске алуу керек болгон ар кандай реалдуу сценарийлер үчүн Өчкөн кыймылды тандаңыз.
Бул салыштыруу Альберт Эйнштейндин революциялык эмгегинин эки түркүгүн талкалап, атайын салыштырмалуулук теориясы кыймылдагы объектилер үчүн мейкиндик менен убакыттын ортосундагы байланышты кандайча кайрадан аныктаганын, ал эми жалпы салыштырмалуулук теориясы бул түшүнүктөрдү кеңейтип, тартылуу күчүнүн фундаменталдык мүнөзүн ааламдын өзүнүн ийрилиги катары түшүндүрөт.
Бул деталдуу салыштыруу элементтердин бирдиктүү фундаменталдык бирдиктери болгон атомдор менен химиялык байланыш аркылуу пайда болгон татаал түзүлүштөр болгон молекулалардын ортосундагы айырмачылыкты тактайт. Ал алардын туруктуулугундагы, курамындагы жана физикалык жүрүм-турумундагы айырмачылыктарын баса белгилеп, студенттерге жана илим ышкыбоздоруна зат жөнүндө негизги түшүнүк берет.
Бул салыштыруу бетке перпендикуляр түрдө колдонулган тышкы күч болгон басым менен тышкы жүктөмдөргө жооп катары материалдын ичинде пайда болгон ички каршылык болгон чыңалуунун ортосундагы физикалык айырмачылыктарды деталдуу түрдө баяндайт. Бул түшүнүктөрдү түшүнүү курулуш инженериясы, материал таануу жана суюктук механикасы үчүн абдан маанилүү.
Бул салыштыруу айлануу динамикасында борбордон чегинүүчү жана борбордон чегинүүчү күчтөрдүн ортосундагы негизги айырмачылыкты тактайт. Борбордон чегинүүчү күч – бул объектини өз жолунун борборуна тарткан чыныгы физикалык өз ара аракеттешүү болсо, борбордон чегинүүчү күч – бул айлануучу эталондук системанын ичинде гана пайда болгон инерциялык "көрүнүп турган" күч.
Бул салыштыруу вакуум — затсыз чөйрө — менен Жерди курчап турган газ аралашмасы болгон абанын ортосундагы физикалык айырмачылыктарды изилдейт. Анда бөлүкчөлөрдүн бар же жок экендиги илимий жана өнөр жайлык колдонмолордо үндүн өтүшүнө, жарыктын кыймылына жана жылуулуктун өтүшүнө кандай таасир этери кеңири баяндалат.
