Progresul tehnologic se realizează prin studiul fenomenelor fizice, descoperiri în domeniul cuantic și alte domenii. În același timp, sunt inventate noi dispozitive și dispozitive, prin care este posibil să se efectueze diverse studii și să se explice fenomenele microlumii. Unul dintre aceste mecanisme este oscilatorul armonic, al cărui principiu era cunoscut chiar și de reprezentanții civilizațiilor antice.
Dispozitivul și tipurile sale
Un oscilator armonic este un sistem mecanic în mișcare, care este descris printr-o ecuație diferențială liniară cu coeficienți de valoare constantă. Cele mai simple exemple de astfel de dispozitive sunt o greutate pe un arc, un pendul, sisteme acustice, mișcarea particulelor moleculare etc.
Următoarele tipuri de acest dispozitiv pot fi distinse în mod condiționat:
-
oscilator armonic liniar Oscilator armonic simplu - aicisistemul, atunci când este scos dintr-o poziție de repaus, se află sub acțiunea unei forțe F, care poate fi exprimată prin formula F=-kx, unde k este coeficientul de rigiditate al acestui sistem, x este deplasarea. În acest caz, F este singura componentă care afectează oscilațiile.
- Oscilator armonic liniar - aici mișcarea are loc într-un singur plan de-a lungul unui drum drept. Acest sistem se mai numește și unidimensional, oscilațiile sunt efectuate sub acțiunea unei forțe de natură cvasi-elastică.
- Model amortizat - aici sistemul este afectat și de forța de frecare, care este îndreptată împotriva mișcării și acționează proporțional cu viteza acestei oscilații. În acest caz, procesul de amortizare este de obicei caracterizat de un parametru care nu are dimensiune și se numește factor de calitate. Această valoare este o proprietate a sistemului care determină raportul dintre rezerva de energie și pierderile acesteia într-o perioadă de oscilație.
Utilizarea dispozitivului
Acest dispozitiv este folosit în diverse domenii, în principal pentru a studia natura sistemelor oscilatorii. Oscilatorul armonic cuantic este folosit pentru a studia comportamentul elementelor fotonice. Rezultatele experimentelor pot fi utilizate în diverse domenii. Așadar, fizicienii de la Institutul American au descoperit că atomii de beriliu, aflați la distanțe destul de mari unul de celăl alt, pot interacționa la nivel cuantic. În același timp, comportamentul acestor particule este similar cu corpurile (bile metalice) din macrocosmos, mișcându-se într-o ordine înainte-întoarcere, similară unui oscilator armonic. ioniiberiliul, în ciuda distanțelor mari din punct de vedere fizic, a schimbat cele mai mici unități de energie (quanta). Această descoperire face posibilă avansarea semnificativă a tehnologiilor IT și oferă, de asemenea, o nouă soluție în producția de echipamente informatice și electronice.
Oscilatorul armonic este utilizat în evaluarea lucrărilor muzicale. Această metodă se numește examinare spectroscopică. În același timp, s-a constatat că cel mai stabil sistem este o compoziție de patru muzicieni (un cvartet). Iar operele moderne sunt în mare parte anarmonice.
