El progreso tecnológico se lleva a cabo a través del estudio de fenómenos físicos, descubrimientos en el campo cuántico y otros campos. Al mismo tiempo, se inventan nuevos dispositivos y dispositivos, a través de los cuales es posible realizar diversos estudios y explicar los fenómenos del micromundo. Uno de estos mecanismos es el oscilador armónico, cuyo principio era conocido incluso por representantes de civilizaciones antiguas.
El dispositivo y sus tipos
Un oscilador armónico es un sistema mecánico en movimiento, que se describe mediante una ecuación diferencial lineal con coeficientes de valor constante. Los ejemplos más simples de tales dispositivos son un peso sobre un resorte, un péndulo, sistemas acústicos, el movimiento de partículas moleculares, etc.
Los siguientes tipos de este dispositivo se pueden distinguir condicionalmente:
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oscilador armónico lineal Oscilador armónico simple - aquíel sistema, cuando se retira de una posición de reposo, está bajo la acción de una fuerza F, que se puede expresar mediante la fórmula F=-kx, donde k es el coeficiente de rigidez de este sistema, x es el desplazamiento. En este caso, F es el único componente que afecta las oscilaciones.
- Oscilador armónico lineal - aquí el movimiento ocurre en un plano a lo largo de una trayectoria recta. Este sistema también se denomina unidimensional, las oscilaciones se realizan bajo la acción de una fuerza de naturaleza cuasi-elástica.
- Modelo amortiguado: aquí el sistema también se ve afectado por la fuerza de fricción, que se dirige contra el movimiento y actúa en proporción a la velocidad de esta oscilación. En este caso, el proceso de amortiguamiento suele estar caracterizado por un parámetro que no tiene dimensión y se denomina factor de calidad. Este valor es una propiedad del sistema que determina la relación entre la reserva de energía y sus pérdidas en un período de oscilación.
Uso del dispositivo
Este dispositivo se utiliza en varios campos, principalmente para estudiar la naturaleza de los sistemas oscilatorios. El oscilador armónico cuántico se utiliza para estudiar el comportamiento de los elementos de fotones. Los resultados de los experimentos se pueden utilizar en varios campos. Entonces, los físicos del Instituto Americano descubrieron que los átomos de berilio, ubicados a distancias bastante grandes entre sí, pueden interactuar a nivel cuántico. Al mismo tiempo, el comportamiento de estas partículas es similar a los cuerpos (bolas de metal) en el macrocosmos, moviéndose en un orden de avance-retorno, similar a un oscilador armónico. ionesel berilio, a pesar de las grandes distancias físicas, intercambió las unidades de energía más pequeñas (cuantos). Este descubrimiento permite avanzar significativamente en las tecnologías de la información y también proporciona una nueva solución en la producción de equipos informáticos y electrónicos.
El oscilador armónico se utiliza en la evaluación de obras musicales. Este método se llama examen espectroscópico. Al mismo tiempo, se encontró que el sistema más estable es una composición de cuatro músicos (un cuarteto). Y las obras modernas son en su mayoría anarmónicas.
