Вступ до коливань

Дійсне коливання

        Нашого часу  коливання можна уявити дійсними, половинчатими та  крутильними.

        Крутильні коливання – це неприродні хвилі,  які не мають ознак  коливання, але винайдені розумною людиною. Як імітатор,  помилковому коливанню слугує прилад – соленоїд з мідного дроту, що обертається у постійному маґнітному  полі та дуже нагадує за ґрафіком параболічну функцію, так звану синусоїду. На зображенні дисплеї осцилографу, теж імітацією лінійною розгортки, ми бачимо синусоїду і вважаємо, що це форма її коливання. Правильна форма руху хвилі рівномірного обертання – спосіб ілюстрації фігур Ліссажу, саме таку форму має хвиля змінного струму у електричній мережі. 

     Дійсні та половинчаті коливання є природними коливаннями та утворюються тільки власними силами, що виникають при порушенні рівноваги у системі та утворюють коливальні зусилля. Від дії цих зусиль у коливань виникають три ознаки:

1. Змінна швидкість;
2. Змінний напрямок;
3. Сила що повертає.

     Усі ці ознаки, відповідно, утворюють одна одну: змінний напрямок неможливий без змінної швидкості, бо щоб змінити напрямок руху, необхідно втамувати швидкість, щоб зупинитися, та поволі почати рух у зворотному напрямку. Обидві ознаки утворюються  силою що повертає:

·   дійсне коливання утворюється внутрішньою пружною силою, що не залежить від умов коливання чи на Землі, чи у відкритому космосі;

·  половинчасте коливання утворюється зовнішньою ґравітаційною силою, рух якої, у більшості шляху, нагадує звичайне обертання та має залежність від умов коливання. В умовах відкритого космосу звичайний маятник не коливатиметься, а от звичайний ціпок, який має в собі і  масу, і пружність, коливатиметься;

·  крутильне коливання утворюється тільки за допомогою зовнішньої сили рівномірним обертанням за траєкторією кола. У крутильному коливанні відсутні усі три ознаки коливання, але є  постійна відцентрова сила, що стабілізує  рівномірність обертання. Залежність від зовнішнього приводу руху надає можливість втручатися у постійний процес обертання для синхронізації роботи загальної системи енерґопостачання.

       Крутильне коливання являє вироблення постійної хвилі обертання і є одним з найважливіших винаходів людського мозку.    Дійсне коливання відповідає трьом  ознакам природного поперечного пружного коливання, це  коливання в обмеженому просторі, що має змінний напрямок та змінну швидкість цього напрямку.

      Половинчате коливання, це природний рух в одному напрямку із змінною швидкістю. Поздовжній  рух надає йому ознак поздовжньої хвилі, але вплив стороннього масивного тіла впоперек руху напрямку його тіла, що скривлює його траєкторію та надає подовжніх ознак руху. Це рух небесних тіл.

      Крутильним коливання слід вважати коливання, що рухається з постійною швидкістю та в одному напрямку. Таке коливання є штучним на Землі.  У світовому просторі обертання тіла навколо своєї осі, відносно своєї власної маси, є обертання планет навколо своєї осі. На Землі це постійне обертання точки за траєкторією кола з причини наявності постійного приводу обертання, що має  постійне підживлення сторонньою енерґією.  

      Усі рухи тіл та енерґій утворюють хвилі своїми траєкторіями. Коливальні хвилі відрізняються від інших хвиль змінними параметрами своїх траєкторій, що утворює їх повертаюча сила, яка направлена впоперек до траєкторії руху. 

   Повертаючі сили є двох типів: 

1.   пружна сила, що утворюється рухом деформації пружного тіла та його власною масою, що має  суцільну будову;

  2.  ґравітиційна сила, що утворюється двома роз'єднаними тілами у змінному русі в одному, або двох напрямках та утворенню відцентрової та доцентрової повертаючих сил.