Колебание и вибрация
В мире физики звука и движения важное место занимают термины осцилляция и вибрация. И колебания, и вибрации наблюдаются в нашей повседневной жизни, и иногда они полезны, а иногда и вредны. Колебания тела, как правило, носят возвратно-поступательный характер, но вибрация может быть во всех направлениях. Колебание – это определенное расстояние, пройденное движением относительно своего положения равновесия, а вибрацией называют физическое изменение, вызванное движением тела. Колебание можно увидеть в раскачивании маятниковых часов и вибрации в перещипывании гитарной струны.
Что такое колебание?
Колебание – это движение тела от места покоя на максимальное расстояние, которое оно может пройти с одной стороны, на максимальное расстояние с другой стороны и обратно к месту покоя. Максимальное расстояние, которое тело проходит по обе стороны от места покоя, равно от места покоя и называется амплитудой или максимальным перемещением. Точка покоя тела называется его состоянием равновесия. Колебание имеет определенный период времени, что означает, что телу требуется определенное время, чтобы совершить одно колебание, и оно будет оставаться одинаковым для всех колебаний, если на систему не действует внешняя сила. Это известно как периодическое движение, и время, необходимое для совершения одного колебания, является его частотой.
Что такое вибрация?
Вибрация тела – это движение тела относительно его среднего положения, которое может быть линейным, круговым, периодическим или непериодическим. Когда к телу приложена внешняя сила, его атомы смещаются из своего среднего положения и благодаря своей силе связи стремятся вернуться в свое среднее положение, а благодаря импульсу, полученному ими при движении, стремятся пройти мимо своего среднего положения к с противоположной стороны, и это явление продолжается до тех пор, пока трение не исчерпает всю свою энергию, чтобы остановиться. Это движение атомов вызывает вибрацию тела, и вибрация прекращается, когда атомы останавливаются в среднем положении. Применение вибрации используется во всех музыкальных инструментах, на которых играют щипковыми струнами. Громкоговорители работают за счет вибрирующей диафрагмы, а звук мы слышим за счет вибрации барабанных перепонок. Вибрация, вызывающая шум, может быть очень вредной для нас. Механическая вибрация вызывает быстрый износ деталей машин.
Разница между колебаниями и вибрацией
• Колебание – это определенное смещение тела по расстоянию или времени, где вибрация – это движение тела, вызванное колебанием.
• Колебания происходят в физических, биологических системах и часто в нашем обществе, но колебания связаны только с механическими системами.
• Колебания тела рассеивают энергию за счет трения, которое замедляет его и в конечном итоге прекращает движение, но оно может быть преобразовано в непрерывное путем приложения внешней силы. Колебания имеют тенденцию к прекращению после рассеивания всей энергии атомов.
• Колебания тела используются для изучения природы движения и расчета различных уровней энергии во время движения, но вибрация имеет широкий спектр применений в промышленности.
• Колебание касается отдельного тела, тогда как вибрация является результатом коллективного колебания атомов.
