Ndërsa studioni këtë pjesë, ju lutemi mbani parasysh këtë luhatjet të natyrës fizike të ndryshme përshkruhen nga pozicionet e zakonshme matematikore. Këtu është e nevojshme të kuptohen qartë koncepte të tilla si lëkundje harmonike, faza, ndryshimi i fazës, amplituda, frekuenca, periudha e lëkundjes.

Duhet të kihet parasysh se në çdo sistem real oscilues ka rezistencë të mediumit, d.m.th. lëkundjet do të amortizohen. Për të karakterizuar zbutjen e lëkundjeve, futen një koeficient amortizimi dhe një zvogëlim logaritmik i amortizimit.

Nëse lëkundjet ndodhin nën ndikimin e një force të jashtme, në ndryshim periodik, atëherë lëkundjet e tilla quhen të detyruara. Ata do të jenë të pamposhtur. Amplituda e lëkundjeve të detyruara varet nga frekuenca e forcës lëvizëse. Ndërsa frekuenca e lëkundjeve të detyruara i afrohet frekuencës së lëkundjeve natyrore, amplituda e lëkundjeve të detyruara rritet ndjeshëm. Ky fenomen quhet rezonancë.

Kur kaloni në studimin e valëve elektromagnetike, duhet ta kuptoni qartë këtëvalë elektromagnetikeështë një fushë elektromagnetike që përhapet në hapësirë. Sistemi më i thjeshtë që lëshon valë elektromagnetike është një dipol elektrik. Nëse një dipol pëson lëkundje harmonike, atëherë ai lëshon një valë monokromatike.

Tabela e formulave: lëkundjet dhe valët

Ligjet fizike, formulat, variablat	Formulat e lëkundjeve dhe valëve
Ekuacioni i dridhjeve harmonike: ku x është zhvendosja (devijimi) i madhësisë luhatëse nga pozicioni i ekuilibrit; A - amplituda; ω - frekuenca rrethore (ciklike); α - faza fillestare; (ωt+α) - faza.
Lidhja midis periodës dhe frekuencës rrethore:
Frekuenca:
Marrëdhënia midis frekuencës rrethore dhe frekuencës:
Periudhat e lëkundjeve natyrore 1) lavjerrësi pranveror: ku k është ngurtësia e sustës; 2) lavjerrësi matematik: ku l është gjatësia e lavjerrësit, g - nxitimi i rënies së lirë; 3) qark oscilues: ku L është induktanca e qarkut, C është kapaciteti i kondensatorit.
Frekuenca natyrore:
Mbledhja e lëkundjeve me të njëjtën frekuencë dhe drejtim: 1) amplituda e lëkundjes që rezulton ku A 1 dhe A 2 janë amplituda e komponentëve të vibrimit, α 1 dhe α 2 - fazat fillestare të komponentëve të dridhjes; 2) faza fillestare e lëkundjes që rezulton
Ekuacioni i lëkundjeve të amortizuara: e = 2,71... - baza e logaritmeve natyrore.
Amplituda e lëkundjeve të amortizuara: ku A 0 është amplituda në momentin fillestar të kohës; β - koeficienti i dobësimit;
Koeficienti i zbutjes: trup lëkundës ku r është koeficienti i rezistencës së mediumit, m - pesha e trupit; qark oscilues ku R është rezistenca aktive, L është induktiviteti i qarkut.
Frekuenca e lëkundjeve të amortizuara ω:
Periudha e lëkundjeve të amortizuara T:
Zvogëlimi logaritmik i amortizimit:

Kështu, energjia totale e lëkundjes harmonike është konstante dhe proporcionale me katrorin e amplitudës së zhvendosjes . Kjo është një nga vetitë karakteristike të lëkundjeve harmonike. Këtu koeficienti konstant k në rastin e një lavjerrësi sustë nënkupton ngurtësinë e sustës, dhe për një lavjerrës matematikor k=mgH. Në të dyja rastet, koeficienti k transmetohet nga parametrat e sistemit oscilues.

Energjia totale e një sistemi oscilues mekanik përbëhet nga energjitë kinetike dhe potenciale dhe është e barabartë me vlerën maksimale të secilit prej këtyre dy komponentëve:

Prandaj, energjia totale e vibrimit është drejtpërdrejt proporcionale me katrorin e amplitudës së zhvendosjes ose katrorin e amplitudës së shpejtësisë.

Nga formula:

është e mundur të përcaktohet amplituda x m e lëkundjeve të zhvendosjes:

Amplituda e zhvendosjes gjatë lëkundjeve të lira është drejtpërdrejt proporcionale me rrënjën katrore të energjisë që i jepet sistemit oscilues në momentin fillestar kur sistemi doli nga ekuilibri.

Kinematika e dridhjeve të lira mekanike

1 Zhvendosja, shpejtësia, nxitimi. Për të gjetur karakteristikat kinematike (zhvendosje, shpejtësi dhe nxitim) të lëkundjeve të lira, do të përdorim ligjin e ruajtjes dhe transformimit të energjisë, i cili për një sistem oscilues mekanik ideal shkruhet si më poshtë:

Meqenëse derivati ​​kohor φ " është konstant, këndi φ varet linearisht nga koha:

Duke marrë parasysh këtë, mund të shkruajmë:

x = x m sin ω 0 t, υ = x m ω 0 cos ω 0 t

Këtu është vlera

është amplituda e ndryshimit të shpejtësisë:

υ = υ m cos ω 0 t

Varësia e vlerës së nxitimit të menjëhershëm a nga koha t gjejmë si derivat të shpejtësisë υ në lidhje me kohën:

a = υ " = - ω 0 υ m sin ω 0 t,

a = -a m sin ω 0 t

shenja "-" në formulën që rezulton tregon se shenja e projeksionit të vektorit të nxitimit në boshtin përgjatë të cilit ndodhin lëkundjet është e kundërt me shenjën e zhvendosjes x.

Pra, shohim se me lëkundjet harmonike, jo vetëm zhvendosja, por edhe shpejtësia dhe nxitimi ndryshojnë në mënyrë sinusoidale. .

2 Frekuenca e lëkundjeve ciklike. Madhësia ω 0 quhet frekuencë ciklike e lëkundjeve. Meqenëse funksioni sin α ka një periudhë prej 2π në argumentin e tij α, dhe lëkundjet harmonike kanë një periudhë prej T në kohë, atëherë

Koha gjatë së cilës ndodh një ndryshim i plotë në emf, domethënë një cikël lëkundjeje ose një rrotullim i plotë i vektorit të rrezes, quhet periudha e lëkundjes së rrymës alternative(foto 1).

Foto 1. Periudha dhe amplituda e një lëkundjeje sinusoidale. Periudha është koha e një lëkundjeje; Amplituda është vlera e saj më e madhe e menjëhershme.

Periudha shprehet në sekonda dhe shënohet me shkronjë T.

Përdoren gjithashtu njësi më të vogla matëse të periudhës: milisekonda (ms) - një e mijëta e sekondës dhe mikrosekondi (μs) - një e milionta e sekondës.

1 ms = 0,001 sek = 10 -3 sek.

1 μs = 0,001 ms = 0,000001 sek = 10 -6 sek.

1000 µs = 1 ms.

Numri i ndryshimeve të plota në emf ose numri i rrotullimeve të vektorit të rrezes, domethënë, me fjalë të tjera, numri i cikleve të plota të lëkundjeve të kryera nga rryma alternative brenda një sekonde, quhet Frekuenca e lëkundjeve AC.

Frekuenca tregohet me shkronjë f dhe shprehet në cikle për sekondë ose herc.

Një mijë herc quhet kiloherz (kHz), dhe një milion herc quhet megahertz (MHz). Ekziston edhe një njësi gigaherz (GHz) e barabartë me një mijë megaherz.

1000 Hz = 10 3 Hz = 1 kHz;

1000 000 Hz = 10 6 Hz = 1000 kHz = 1 MHz;

1000 000 000 Hz = 10 9 Hz = 1000 000 kHz = 1000 MHz = 1 GHz;

Sa më shpejt të ndryshojë EMF, domethënë, sa më shpejt të rrotullohet vektori i rrezes, aq më e shkurtër është periudha e lëkundjes Sa më shpejt të rrotullohet vektori i rrezes, aq më e lartë është frekuenca. Kështu, frekuenca dhe periudha e rrymës alternative janë sasi në përpjesëtim të zhdrejtë me njëra-tjetrën. Sa më i madh njëri prej tyre, aq më i vogël tjetri.

Marrëdhënia matematikore midis periudhës dhe frekuencës së rrymës alternative dhe tensionit shprehet me formula

Për shembull, nëse frekuenca aktuale është 50 Hz, atëherë periudha do të jetë e barabartë me:

T = 1/f = 1/50 = 0,02 sek.

Dhe anasjelltas, nëse dihet se periudha e rrymës është 0,02 sek, (T = 0,02 sek.), atëherë frekuenca do të jetë e barabartë me:

f = 1/T=1/0,02 = 100/2 = 50 Hz

Frekuenca e rrymës alternative që përdoret për ndriçim dhe qëllime industriale është saktësisht 50 Hz.

Frekuencat midis 20 dhe 20,000 Hz quhen frekuenca audio. Rrymat në antenat e radiostacioneve luhaten me frekuenca deri në 1.500.000.000 Hz ose, me fjalë të tjera, deri në 1.500 MHz ose 1.5 GHz. Këto frekuenca të larta quhen frekuenca radio ose vibrime me frekuencë të lartë.

Së fundi, rrymat në antenat e stacioneve të radarit, stacioneve të komunikimit satelitor dhe sistemeve të tjera speciale (për shembull, GLANASS, GPS) luhaten me frekuenca deri në 40,000 MHz (40 GHz) dhe më të larta.

Amplituda e rrymës AC

Vlera më e madhe që emf ose rryma arrin në një periudhë quhet amplituda e emf ose rryma alternative. Është e lehtë të vërehet se amplituda në shkallë është e barabartë me gjatësinë e vektorit të rrezes. Amplituda e rrymës, EMF dhe tensionit përcaktohen me shkronja përkatësisht Unë, Em dhe Um (foto 1).

Frekuenca këndore (ciklike) e rrymës alternative.

Shpejtësia e rrotullimit të vektorit të rrezes, d.m.th., ndryshimi i këndit të rrotullimit brenda një sekonde, quhet frekuenca këndore (ciklike) e rrymës alternative dhe shënohet me shkronjën greke. ? (omega). Këndi i rrotullimit të vektorit të rrezes në çdo moment të caktuar në lidhje me pozicionin e tij fillestar zakonisht matet jo në gradë, por në njësi speciale - radiane.

Një radian është vlera këndore e një harku të një rrethi, gjatësia e të cilit është e barabartë me rrezen e këtij rrethi (Figura 2). I gjithë rrethi që përbën 360° është i barabartë me 6,28 radianë, domethënë 2.

Figura 2.

1rad = 360°/2

Rrjedhimisht, fundi i vektorit të rrezes gjatë një periudhe mbulon një shteg të barabartë me 6.28 radianë (2). Meqenëse brenda një sekonde vektori i rrezes bën një numër rrotullimesh të barabartë me frekuencën e rrymës alternative f, atëherë në një sekondë fundi i tij mbulon një shteg të barabartë me 6,28*f radian. Kjo shprehje që karakterizon shpejtësinë e rrotullimit të vektorit të rrezes do të jetë frekuenca këndore e rrymës alternative - ? .

? = 6,28*f = 2f

Këndi i rrotullimit të vektorit të rrezes në çdo moment të caktuar në lidhje me pozicionin e tij fillestar quhet Faza AC. Faza karakterizon madhësinë e EMF (ose rrymës) në një moment të caktuar ose, siç thonë ata, vlerën e menjëhershme të EMF, drejtimin e tij në qark dhe drejtimin e ndryshimit të tij; faza tregon nëse emf po zvogëlohet apo po rritet.

Figura 3.

Një rrotullim i plotë i vektorit të rrezes është 360°. Me fillimin e një rrotullimi të ri të vektorit të rrezes, EMF ndryshon në të njëjtin rend si gjatë revolucionit të parë. Rrjedhimisht, të gjitha fazat e EMF do të përsëriten në të njëjtin rend. Për shembull, faza e EMF kur vektori i rrezes rrotullohet me një kënd prej 370° do të jetë i njëjtë me atë kur rrotullohet me 10°. Në të dyja këto raste, vektori i rrezes zë të njëjtin pozicion, dhe, për rrjedhojë, vlerat e menjëhershme të emf do të jenë të njëjta në fazë në të dyja këto raste.

Lëkundjet janë një proces i ndryshimit të gjendjeve të një sistemi rreth pikës së ekuilibrit që përsëritet në shkallë të ndryshme me kalimin e kohës.

Lëkundje harmonike - lëkundje në të cilat një sasi fizike (ose ndonjë tjetër) ndryshon me kalimin e kohës sipas një ligji sinusoidal ose kosinus. Ekuacioni kinematik i lëkundjeve harmonike ka formën

ku x është zhvendosja (devijimi) i pikës lëkundëse nga pozicioni i ekuilibrit në kohën t; A është amplituda e lëkundjeve, kjo është vlera që përcakton devijimin maksimal të pikës së lëkundjes nga pozicioni i ekuilibrit; ω - frekuenca ciklike, një vlerë që tregon numrin e lëkundjeve të plota që ndodhin brenda 2π sekondave - faza e plotë e lëkundjeve, 0 - faza fillestare e lëkundjeve.

Amplituda është vlera maksimale e zhvendosjes ose ndryshimit të një ndryshoreje nga vlera mesatare gjatë lëvizjes osciluese ose valore.

Amplituda dhe faza fillestare e lëkundjeve përcaktohen nga kushtet fillestare të lëvizjes, d.m.th. pozicioni dhe shpejtësia e pikës materiale në momentin t=0.

Lëkundje harmonike e përgjithësuar në formë diferenciale

amplituda e valëve të zërit dhe sinjaleve audio zakonisht i referohet amplitudës së presionit të ajrit në valë, por ndonjëherë përshkruhet si amplituda e zhvendosjes në lidhje me ekuilibrin (ajri ose diafragma e altoparlantit)

Frekuenca është një sasi fizike, një karakteristikë e një procesi periodik, e barabartë me numrin e cikleve të plota të procesit të përfunduar për njësi të kohës. Frekuenca e dridhjeve në valët e zërit përcaktohet nga frekuenca e dridhjeve të burimit. Lëkundjet me frekuencë të lartë prishen më shpejt se ato me frekuencë të ulët.

Reciproku i frekuencës së lëkundjes quhet periudha T.

Periudha e lëkundjes është kohëzgjatja e një cikli të plotë të lëkundjes.

Në sistemin e koordinatave, nga pika 0 vizatojmë një vektor A̅, projeksioni i të cilit në boshtin OX është i barabartë me Аcosϕ. Nëse vektori A̅ rrotullohet në mënyrë të njëtrajtshme me një shpejtësi këndore ω˳ në të kundërt të akrepave të orës, atëherë ϕ=ω˳t +ϕ˳, ku ϕ˳ është vlera fillestare e ϕ (faza e lëkundjes), atëherë amplituda e lëkundjeve është moduli i lëkundjeve të njëtrajtshme vektori rrotullues A̅, faza e lëkundjes (ϕ) është këndi ndërmjet vektorit A̅ dhe boshtit OX, faza fillestare (ϕ˳) është vlera fillestare e këtij këndi, frekuenca këndore e lëkundjeve (ω) është shpejtësia këndore e rrotullimi i vektorit A̅..

2. Karakteristikat e proceseve valore: balli i valës, rreze, shpejtësia e valës, gjatësia e valës. Valët gjatësore dhe tërthore; shembuj.

Sipërfaqja që ndan në një moment të caktuar në kohë mediumin tashmë të mbuluar dhe ende të pa mbuluar nga lëkundjet quhet balli i valës. Në të gjitha pikat e një sipërfaqeje të tillë, pas largimit të ballit të valës, krijohen lëkundje që janë identike në fazë.

Rrezja është pingul me pjesën e përparme të valës. Rrezet akustike, si rrezet e dritës, janë drejtvizore në një mjedis homogjen. Ato reflektohen dhe përthyhen në ndërfaqen ndërmjet 2 mediave.

Gjatësia e valës është distanca midis dy pikave më të afërta me njëra-tjetrën, që lëkunden në të njëjtat faza, zakonisht gjatësia e valës shënohet me shkronjën greke. Për analogji me valët e krijuara në ujë nga një gur i hedhur, gjatësia e valës është distanca midis dy kreshtave të valëve ngjitur. Një nga karakteristikat kryesore të dridhjeve. Matur në njësi distancë (metra, centimetra, etj.)

• gjatësore valët (valët e kompresimit, valët P) - grimcat e mediumit dridhen paralele(përgjatë) drejtimit të përhapjes së valës (si, për shembull, në rastin e përhapjes së zërit);
• tërthore valët (valët prerëse, valët S) - grimcat e mediumit dridhen pingul drejtimi i përhapjes së valëve (valët elektromagnetike, valët në sipërfaqet ndarëse);

Frekuenca këndore e lëkundjeve (ω) është shpejtësia këndore e rrotullimit të vektorit A̅(V), zhvendosja x e pikës lëkundëse është projeksioni i vektorit A në boshtin OX.

V=dx/dt=-Aω˳sin(ω˳t+ϕ˳)=-Vmsin(ω˳t+ϕ˳), ku Vm=Аω˳ është shpejtësia maksimale (amplituda e shpejtësisë)

3. Dridhje të lira dhe të detyruara. Frekuenca natyrore e lëkundjeve të sistemit. Fenomeni i rezonancës. Shembuj .

Dridhje të lira (natyrore). quhen ato që ndodhin pa ndikime të jashtme për shkak të energjisë së marrë fillimisht nga nxehtësia. Modelet karakteristike të lëkundjeve të tilla mekanike janë një pikë materiale në një sustë (lavjerrësi i pranverës) dhe një pikë materiale në një fije të pazgjatur (lavjerrës matematikor).

Në këta shembuj, lëkundjet lindin ose për shkak të energjisë fillestare (devijimi i një pike materiale nga pozicioni i ekuilibrit dhe lëvizjes pa shpejtësi fillestare), ose për shkak të kinetikës (trupit i jepet shpejtësia në pozicionin fillestar të ekuilibrit), ose për shkak të të dyjave. energji (duke i dhënë shpejtësi trupit devijuar nga pozicioni i ekuilibrit).

Konsideroni një lavjerrës pranveror. Në pozicionin e ekuilibrit, forca elastike F1

balancon forcën e gravitetit mg. Nëse e tërheq sustën në një distancë x, atëherë një forcë e madhe elastike do të veprojë në pikën materiale. Ndryshimi i vlerës së forcës elastike (F), sipas ligjit të Hukut, është proporcional me ndryshimin e gjatësisë së sustës ose zhvendosjes x të pikës: F= - rx.

Një shembull tjetër. Lavjerrësi matematik i devijimit nga pozicioni i ekuilibrit është një kënd kaq i vogël α sa që trajektorja e një pike materiale mund të konsiderohet një vijë e drejtë që përkon me boshtin OX. Në këtë rast plotësohet barazia e përafërt: α ≈sin α≈ tanα ≈x/L

Lëkundjet e pamposhtura. Le të shqyrtojmë një model në të cilin forca e rezistencës është lënë pas dore.
Amplituda dhe faza fillestare e lëkundjeve përcaktohen nga kushtet fillestare të lëvizjes, d.m.th. pozicioni dhe shpejtësia e momentit të pikës materiale t=0.
Ndër llojet e ndryshme të dridhjeve, dridhja harmonike është forma më e thjeshtë.

Kështu, një pikë materiale e varur në një sustë ose fije kryen lëkundje harmonike, nëse forcat e rezistencës nuk merren parasysh.

Periudha e lëkundjes mund të gjendet nga formula: T=1/v=2П/ω0

Lëkundjet e amortizuara. Në një rast real, forcat e rezistencës (fërkimit) veprojnë në një trup lëkundës, natyra e lëvizjes ndryshon dhe lëkundjet zbehet.

Në lidhje me lëvizjen njëdimensionale, formulës së fundit i japim formën e mëposhtme: Fc = - r * dx/dt

Shpejtësia me të cilën zvogëlohet amplituda e lëkundjes përcaktohet nga koeficienti i amortizimit: sa më i fortë të jetë efekti i frenimit të mediumit, aq më i madh është ß dhe aq më shpejt zvogëlohet amplituda. Megjithatë, në praktikë, shkalla e amortizimit karakterizohet shpesh nga një zvogëlim logaritmik, që do të thotë një vlerë e barabartë me logaritmin natyror të raportit të dy amplitudave të njëpasnjëshme të ndarë nga një interval kohor i barabartë me periudhën e lëkundjes; koeficienti dhe zvogëlimi logaritmik i amortizimit lidhen me një lidhje mjaft të thjeshtë: λ=ßT

Me amortizimin e fortë, nga formula është e qartë se periudha e lëkundjes është një sasi imagjinare. Lëvizja në këtë rast nuk do të jetë më periodike dhe quhet aperiodike.

Dridhjet e detyruara. Lëkundjet e detyruara quhen lëkundjet që ndodhin në një sistem me pjesëmarrjen e një force të jashtme që ndryshon sipas një ligji periodik.

Le të supozojmë se pika materiale, përveç forcës elastike dhe forcës së fërkimit, ndikohet nga një forcë lëvizëse e jashtme F=F0 cos ωt

Amplituda e dridhjes së detyruar është drejtpërdrejt proporcionale me amplituda e forcës lëvizëse dhe ka një varësi komplekse nga koeficienti i amortizimit të mediumit dhe frekuencave rrethore të dridhjeve natyrore dhe të detyruara. Nëse për sistemin jepen ω0 dhe ß, atëherë amplituda e lëkundjeve të detyruara ka një vlerë maksimale në një frekuencë specifike të forcës lëvizëse, e quajtur rezonante Vetë fenomeni - arritja e amplitudës maksimale të lëkundjeve të detyruara për ω0 dhe ß të dhëna - quhet rezonancë.

Frekuenca rrethore rezonante mund të gjendet nga kushti i emëruesit minimal në: ωres=√ωₒ- 2ß

Rezonanca mekanike mund të jetë e dobishme dhe e dëmshme. Efektet e dëmshme janë kryesisht për shkak të shkatërrimit që mund të shkaktojë. Kështu, në teknologji, duke marrë parasysh dridhjet e ndryshme, është e nevojshme të parashikohet shfaqja e mundshme e kushteve rezonante, përndryshe mund të ketë shkatërrim dhe fatkeqësi. Trupat zakonisht kanë disa frekuenca natyrore vibrimi dhe, në përputhje me rrethanat, disa frekuenca rezonante.

Dukuritë e rezonancës nën veprimin e dridhjeve të jashtme mekanike ndodhin në organet e brendshme. Kjo është me sa duket një nga arsyet e ndikimit negativ të dridhjeve dhe dridhjeve infrasonike në trupin e njeriut.

6. Metodat e kërkimit të tingullit në mjekësi: goditje, auskultim. Fonokardiografia.

Tingulli mund të jetë një burim informacioni për gjendjen e organeve të brendshme të një personi, kjo është arsyeja pse metodat për studimin e gjendjes së pacientit si auskultimi, perkusioni dhe fonokardiografia përdoren gjerësisht në mjekësi.

Auskultimi

Për auskultim, përdoret një stetoskop ose fonendoskop. Një fonendoskop përbëhet nga një kapsulë e zbrazët me një membranë transmetuese të zërit që aplikohet në trupin e pacientit, nga e cila tubat gome shkojnë në veshin e mjekut. Një rezonancë e kolonës së ajrit ndodh në kapsulë, duke rezultuar në rritjen e zërit dhe auskultim të përmirësuar. Gjatë dëgjimit të mushkërive dëgjohen tinguj të frymëmarrjes dhe fishkëllima të ndryshme karakteristike të sëmundjeve. Ju gjithashtu mund të dëgjoni zemrën, zorrët dhe stomakun.

Perkusion

Në këtë metodë, tingulli i pjesëve të veçanta të trupit dëgjohet duke i prekur ato. Le të imagjinojmë një zgavër të mbyllur brenda një trupi, të mbushur me ajër. Nëse shkaktoni dridhje të zërit në këtë trup, atëherë në një frekuencë të caktuar tingulli, ajri në zgavër do të fillojë të rezonojë, duke lëshuar dhe përforcuar një ton që korrespondon me madhësinë dhe pozicionin e zgavrës. Trupi i njeriut mund të përfaqësohet si një koleksion vëllimesh të mbushura me gaz (mushkëri), të lëngshme (organet e brendshme) dhe të ngurta (kocka). Kur godasin sipërfaqen e një trupi, ndodhin dridhje, frekuencat e të cilave kanë një gamë të gjerë. Nga ky varg, disa dridhje do të zbehen mjaft shpejt, ndërsa të tjerat, që përkojnë me dridhjet natyrore të zbrazëtirave, do të intensifikohen dhe, për shkak të rezonancës, do të jenë të dëgjueshme.

Fonokardiografia

Përdoret për të diagnostikuar sëmundjet kardiake. Metoda konsiston në regjistrimin grafik të tingujve dhe zhurmave të zemrës dhe interpretimin e tyre diagnostik. Një fonokardiograf përbëhet nga një mikrofon, një përforcues, një sistem filtrash të frekuencës dhe një pajisje regjistrimi.

9. Metodat e kërkimit me ultratinguj (ultratinguj) në diagnostikimin mjekësor.

1) Metodat diagnostike dhe kërkimore

Këto përfshijnë metoda të vendndodhjes duke përdorur kryesisht rrezatim pulsues. Kjo është ekoencefalografia - zbulimi i tumoreve dhe edemës së trurit. Kardiografia me ultratinguj – matja e madhësisë së zemrës në dinamikë; në oftalmologji - vendndodhja tejzanor për të përcaktuar madhësinë e mediave okulare.

2) Metodat e ndikimit

Fizioterapia me ultratinguj - efekte mekanike dhe termike në inde.

11. Vala goditëse. Prodhimi dhe përdorimi i valëve goditëse në mjekësi.
Vala goditëse – një sipërfaqe e ndërprerë që lëviz në lidhje me gazin dhe pas kalimit të së cilës presioni, dendësia, temperatura dhe shpejtësia përjetojnë një kërcim.
Nën shqetësime të mëdha (shpërthimi, lëvizja supersonike e trupave, shkarkimi i fuqishëm elektrik, etj.), Shpejtësia e grimcave lëkundëse të mediumit mund të bëhet e krahasueshme me shpejtësinë e zërit. , ndodh një valë goditëse.

Vala e goditjes mund të ketë energji të konsiderueshme Kështu, gjatë një shpërthimi bërthamor, rreth 50% e energjisë së shpërthimit shpenzohet për formimin e një valë shoku në mjedis. Prandaj, një valë goditëse, duke arritur objekte biologjike dhe teknike, mund të shkaktojë vdekje, lëndim dhe shkatërrim.

Valët e goditjes përdoren në teknologjinë mjekësore, që përfaqëson një impuls presioni jashtëzakonisht të shkurtër, të fuqishëm me amplituda presioni të lartë dhe një komponent të vogël shtrirjeje. Ato gjenerohen jashtë trupit të pacientit dhe transmetohen thellë në trup, duke prodhuar një efekt terapeutik të parashikuar nga specializimi i modelit të pajisjes: dërrmimi i gurëve urinar, trajtimi i zonave të dhimbjes dhe pasojave të dëmtimeve të sistemit muskuloskeletor, stimulimi i rikuperimit të muskujve të zemrës pas infarktit të miokardit, zbutja e formacioneve të celulitit, etj.

FREKUENCA E VIBRIMIT, numri i lëkundjeve në 1 s. Shënohet me . Nëse T është periudha e lëkundjes, atëherë= 1/T; e matur në herc (Hz) Frekuenca këndore  = 2 = 2/T rad/s.

PERIUDHA E Lëkundjes, periudha më e shkurtër kohore pas së cilës sistemi oscilues kthehet në të njëjtën gjendje në të cilën ishte në momentin fillestar, e zgjedhur në mënyrë arbitrare. Periudha është reciproke e frekuencës së lëkundjeve Koncepti i "periudhës" është i zbatueshëm, për shembull, në rastin e lëkundjeve harmonike, por shpesh përdoret për lëkundjet e dobëta.

Frekuenca rrethore ose ciklikeω

Kur argumenti i kosinusit ose sinusit ndryshon me 2π, këto funksione kthehen në vlerën e tyre të mëparshme. Le të gjejmë periudhën kohore T gjatë së cilës faza e funksionit harmonik ndryshon me 2π.

ω(t + T) + α = ωt + α + 2π, ose ωT = 2π.

Koha T për një lëkundje të plotë quhet periudha e lëkundjes. Frekuenca ν është reciproke e periudhës

Njësia e frekuencës është herc (Hz), 1 Hz = 1 s -1.

Frekuenca rrethore ose ciklike ω është 2π herë më e madhe se frekuenca e lëkundjes ν. Frekuenca rrethore është shkalla e ndryshimit të fazës me kalimin e kohës. Vërtet:

.

AMPLITUDA (nga latinishtja amplitudo - vlerë), devijimi më i madh nga vlera ekuilibër i një sasie që luhatet sipas një ligji të caktuar, përfshirë harmonik; shih gjithashtu Lëkundjet harmonike.

Argumenti i FAZËS SË LËNDËSIVE të funksionit cos (ωt + φ), që përshkruan procesin oscilues harmonik (ω - frekuenca rrethore, t - koha, φ - faza fillestare e lëkundjeve, d.m.th. faza e lëkundjeve në momentin fillestar të kohës t = 0)

Zhvendosja, shpejtësia, nxitimi i një sistemi oscilues të grimcave.

Energjia e dridhjeve harmonike.

Dridhjet harmonike

Një rast i rëndësishëm i veçantë i lëkundjeve periodike janë lëkundjet harmonike, d.m.th. ndryshime të tilla në një sasi fizike që ndjekin ligjin

Ku .

Nga një kurs matematike ne e dimë se një funksion i tipit (1) ndryshon nga A në -A, dhe se ka periudhën më të vogël pozitive. Prandaj, një lëkundje harmonike e tipit (1) ndodh me amplitudë A dhe periodë.

Mos e ngatërroni frekuencën ciklike me frekuencën e lëkundjeve. Ka një lidhje të thjeshtë mes tyre. Që atëherë, ah.

Sasia quhet faza e lëkundjes. Në t=0 faza është e barabartë, prandaj quhet faza fillestare.

Vini re se për të njëjtën t: ku është faza fillestare Mund të shihet se faza fillestare për të njëjtën lëkundje është një vlerë e përcaktuar me një saktësi deri në. Prandaj, nga grupi i vlerave të mundshme të fazës fillestare, zakonisht zgjidhet vlera e fazës fillestare me vlerën më të vogël absolute ose vlerën më të vogël pozitive. Por ju nuk duhet ta bëni këtë. Për shembull, duke pasur parasysh një lëkundje , atëherë është e përshtatshme për ta shkruar atë në formë

dhe punoni në të ardhmen me llojin e fundit të regjistrimit të këtij vibrimi.

Mund të tregohet se dridhjet e formës:

ku dhe mund të jetë e çdo shenje, përdorimi i transformimeve të thjeshta trigonometrike reduktohet gjithmonë në formën (1), dhe, dhe nuk është e barabartë, në përgjithësi. Kështu, lëkundjet e tipit (2) janë harmonike me amplitudë dhe frekuencë ciklike. Pa dhënë një provë të përgjithshme, ne do ta ilustrojmë këtë me një shembull specifik.

Le të kërkohet të tregohet se lëkundje

-

do të jetë harmonike dhe do të gjejë amplituda, frekuencën ciklike, periudhën dhe fazën fillestare. Vërtet, ,.

Mundohuni ta shihni vetë këtë

.

Natyrisht, regjistrimi i lëkundjeve harmonike në formën (2) nuk është më i keq se regjistrimi në formën (1), dhe në një detyrë specifike zakonisht nuk ka nevojë të kaloni nga regjistrimi në këtë formë në regjistrimin në një formë tjetër. Thjesht duhet të jeni në gjendje të gjeni menjëherë amplituda, frekuencën ciklike dhe periudhën, duke pasur përpara çdo formë regjistrimi të një dridhjeje harmonike.

Ndonjëherë është e dobishme të dihet natyra e ndryshimit të derivateve të herës së parë dhe të dytë të sasisë S, e cila kryen lëkundje harmonike (lëkundet sipas ligjit harmonik). Nëse , pastaj diferencimi i S në lidhje me kohën t jep ,. Mund të shihet se S" dhe S"" gjithashtu lëkunden sipas një ligji harmonik me të njëjtën frekuencë ciklike si vlera e S dhe amplituda përkatësisht. Le të japim një shembull.

Le të ndryshojë sipas ligjit koordinata x e një trupi që kryen lëkundje harmonike përgjatë boshtit x, ku x është në centimetra, koha t është në sekonda. Kërkohet të shkruhet ligji i ndryshimeve të shpejtësisë dhe nxitimit të një trupi dhe të gjenden vlerat e tyre maksimale. Për t'iu përgjigjur pyetjes së parashtruar, vërejmë se derivati ​​i parë i sasisë x është projeksioni i shpejtësisë së trupit në boshtin x, dhe derivati ​​i dytë i x është projeksioni i nxitimit në boshtin x:,. Duke diferencuar shprehjen për x në lidhje me kohën, marrim ,. Vlerat maksimale të shpejtësisë dhe nxitimit: .