يبقى الكثير من الفيزياء في بعض الأحيان غير مفهومة. وليس الأمر دائمًا أن الشخص قد قرأ قليلاً عن هذا الموضوع. في بعض الأحيان يتم تقديم المادة بطريقة تجعل من المستحيل على شخص ليس على دراية بأساسيات الفيزياء فهمها. هناك قسم مثير للاهتمام إلى حد ما لا يفهمه الناس دائمًا في المرة الأولى ويمكنهم فهمه وهو التذبذبات الدورية. قبل شرح نظرية التذبذبات الدورية دعونا نتحدث قليلا عن تاريخ اكتشاف هذه الظاهرة.
التاريخ
كانت الأسس النظرية للتذبذبات الدورية معروفة في العالم القديم. رأى الناس كيف تتحرك الأمواج بالتساوي ، وكيف تدور العجلات ، ومرورًا نفس النقطة بعد فترة زمنية معينة. من هذه الظواهر التي تبدو بسيطة نشأ مفهوم التذبذبات.
لم يتم الحفاظ على الدليل الأول لوصف التذبذبات ، ولكن من المعروف على وجه اليقين أن أحد أكثر أنواعها شيوعًا (أي الكهرومغناطيسية) قد تنبأ نظريًا به ماكسويل في عام 1862. بعد 20 عامًا ، تم تأكيد نظريته. ثم أجرى هاينريش هيرتز سلسلة من التجارب التي أثبتت وجود موجات كهرومغناطيسية ووجود خصائص معينة تنفرد بها. كما اتضح ، الضوءهي موجة كهرومغناطيسية وتطيع جميع القوانين ذات الصلة. قبل هيرتز ببضع سنوات ، كان هناك رجل أظهر للمجتمع العلمي توليد الموجات الكهرومغناطيسية ، ولكن نظرًا لحقيقة أنه لم يكن قوياً من الناحية النظرية مثل هيرتز ، لم يستطع إثبات نجاح التجربة بسبب التذبذبات على وجه التحديد.
نحن بعيدون قليلاً عن الموضوع. في القسم التالي ، سنلقي نظرة على الأمثلة الرئيسية للتذبذبات الدورية التي يمكن أن نلتقي بها في الحياة اليومية وفي الطبيعة.
المشاهدات
هذه الظواهر تحدث في كل مكان وطوال الوقت. وإلى جانب الموجات ودوران العجلات التي تم الاستشهاد بها بالفعل كمثال ، يمكننا ملاحظة التقلبات الدورية في أجسامنا: تقلصات القلب ، وحركة الرئتين ، وما إلى ذلك. إذا قمت بالتكبير والانتقال إلى أشياء أكبر من أعضائنا ، يمكنك أن ترى تقلبات في العلوم مثل علم الأحياء.
مثال على ذلك هو التقلبات الدورية في عدد السكان. ما معنى هذه الظاهرة؟ في أي مجتمع ، هناك دائمًا زيادة ، ثم انخفاض. وهذا يرجع إلى عوامل مختلفة. بسبب المساحة المحدودة والعديد من العوامل الأخرى ، لا يمكن للسكان النمو إلى ما لا نهاية ، لذلك ، بمساعدة الآليات الطبيعية ، تعلمت الطبيعة تقليل العدد. في الوقت نفسه ، تحدث تقلبات دورية في الأرقام. نفس الشيء يحدث مع المجتمع البشري.
الآن دعونا نناقش نظرية هذا المفهوم ونحلل بعض الصيغ المتعلقة بمفهوم مثل التذبذبات الدورية.
نظرية
التقلبات الدورية موضوع مثير للاهتمام. ولكن ، كما هو الحال في أي مكان آخر ، كلما تعمقت أكثر - كلما زادت صعوبة فهمك وجديدك وتعقيدك. في هذه المقالة ، لن نتعمق في الأمر ، لكن سنصف فقط الخصائص الرئيسية للتذبذبات بإيجاز.
الخصائص الرئيسية للتذبذبات الدورية هي فترة وتواتر التذبذبات. توضح الفترة المدة التي تستغرقها الموجة للعودة إلى موقعها الأصلي. في الواقع ، هذا هو الوقت الذي تستغرقه الموجة لقطع المسافة بين قمتيها المتجاورتين. هناك قيمة أخرى وثيقة الصلة بالقيمة السابقة. هذا هو التردد. التردد هو معكوس الفترة وله المعنى المادي التالي: هو عدد قمم الموجة التي مرت عبر منطقة معينة من الفضاء لكل وحدة زمنية. تردد التذبذبات الدورية ، إذا تم تقديمه في شكل رياضي ، له الصيغة: v=1 / T ، حيث T هي فترة التذبذب.
قبل القفز إلى الاستنتاج ، دعونا نتحدث قليلاً عن مكان ملاحظة التقلبات الدورية وكيف يمكن أن يكون التعرف عليها مفيدًا في الحياة.
التطبيق
لقد درسنا بالفعل أنواع التذبذبات الدورية أعلاه. حتى لو كنت تسترشد بقائمة الأماكن التي يلتقون فيها ، فمن السهل أن تفهم أنهم يحيطون بنا في كل مكان. تنبعث الموجات الكهرومغناطيسية من جميع أجهزتنا الكهربائية. علاوة على ذلك ، لن يكون الاتصال من هاتف إلى هاتف أو الاستماع إلى الراديو ممكنًا بدونهما.
الموجات الصوتية هي أيضًا اهتزازات. تحت تأثير الجهد الكهربائي ، يوجد غشاء خاص في أي مولد صوتيبدأ بالاهتزاز مكونًا موجات بتردد معين. بعد الغشاء ، تبدأ جزيئات الهواء في الاهتزاز ، والتي تصل في النهاية إلى أذننا ويُنظر إليها على أنها صوت.
الخلاصة
الفيزياء علم مثير جدا للاهتمام. وحتى لو بدا أنك تعرف نوعًا ما كل شيء فيه يمكن أن يكون مفيدًا في الحياة اليومية ، فلا يزال هناك شيء من المفيد فهمه بشكل أفضل. نأمل أن تكون هذه المقالة قد ساعدتك في فهم أو تذكر المواد الموجودة في فيزياء الاهتزازات. هذا في الواقع موضوع مهم للغاية ، التطبيق العملي للنظرية موجود في كل مكان اليوم.
