Oscylacja a wibracje
W świecie fizyki dźwięku i ruchu terminy oscylacja i wibracja zajmują ważne miejsce. Zarówno drgania, jak i wibracje są widoczne w naszym codziennym życiu i czasami są korzystne, a czasami szkodliwe. Drgania ciała na ogół odbywają się tam i z powrotem, ale wibracje mogą być we wszystkich kierunkach. Oscylacja to określona odległość pokonywana przez ruch wokół jego położenia równowagi, wibracja odnosi się do fizycznej zmiany wywołanej ruchem ciała. Oscylacje można zaobserwować w kołysaniu zegara wahadłowego i wibracji w szarpaniu struny gitary.
Co to jest oscylacja?
Oscylacja to ruch ciała z miejsca spoczynku na maksymalną odległość, jaką może pokonać z jednej strony, do maksymalnej odległości z drugiej strony iz powrotem do miejsca spoczynku. Maksymalna odległość, jaką ciało pokonuje po obu stronach miejsca spoczynku, jest równa odległości od miejsca spoczynku i nazywana jest amplitudą lub maksymalnym przemieszczeniem. Punkt spoczynku ciała jest znany jako stan równowagi. Oscylacja ma określony czas, co oznacza, że ciało potrzebuje określonego czasu na ukończenie jednej oscylacji i pozostanie taka sama dla wszystkich oscylacji, jeśli na układ nie działa żadna siła zewnętrzna. Nazywa się to ruchem okresowym, a czas potrzebny na wykonanie jednej oscylacji to jego częstotliwość.
Co to są wibracje?
Wibracja ciała to ruch ciała wokół jego średniej pozycji i może być liniowy, kołowy, okresowy lub nieokresowy. Kiedy do ciała przyłożona jest siła zewnętrzna, jej atomy zostają przemieszczone ze swojej średniej pozycji i ze względu na ich siłę wiązania mają tendencję do powrotu do swojej średniej pozycji, a ze względu na pęd, który uzyskały podczas ruchu, mają tendencję do przemieszczania się poza swoje średnie położenie do przeciwną stronę i to zjawisko trwa, dopóki tarcie nie wyczerpie całej ich energii, aby się zatrzymać. Ten ruch atomów powoduje drgania ciała i drgania ustają, gdy atomy zatrzymują się w pozycji średniej. Zastosowanie wibracji jest stosowane we wszystkich instrumentach muzycznych, na których gra się przez szarpanie strun. Głośniki działają dzięki wibrującej membranie, a dźwięk słyszymy dzięki wibracjom bębenków usznych. Wibracje powodujące hałas mogą być dla nas bardzo szkodliwe. Wibracje mechaniczne powodują szybkie zużycie części maszyn.
Różnica między drganiami a wibracjami
• Oscylacja to określone przemieszczenie ciała pod względem odległości lub czasu, gdzie jako wibracja jest ruchem wywołanym w ciele w wyniku oscylacji.
• Oscylacja ma miejsce w systemach fizycznych, biologicznych i często w naszym społeczeństwie, ale wibracje są związane tylko z systemami mechanicznymi.
• Oscylacja ciała rozprasza energię na skutek tarcia, które spowalnia ją i ostatecznie kończy ruch, ale można ją przekształcić w ruch ciągły poprzez przyłożenie siły zewnętrznej. Wibracje mają tendencję do kończenia się po rozproszeniu całej energii atomów.
• Drgania ciała są wykorzystywane do badania charakteru ruchu i obliczania różnych poziomów energii podczas ruchu, ale wibracje mają różne zastosowania w przemyśle.
• Oscylacja dotyczy pojedynczego ciała, w którym wibracja jest wynikiem kolektywnej oscylacji atomów.
