תהליכי רטט הם מרכיב חשובהמדע והטכנולוגיה המודרניים, כך שתשומת הלב שלהם תמיד שולם לתשומת לב כאחד הבעיות ה"נצחיות ". המשימה של כל ידע הוא לא רק סקרנות, אבל השימוש בו בחיי היומיום. ובשביל זה, יש טכניקות חדשות מנגנונים המופיעים מדי יום. הם בתנועה, מפגינים את המהות שלהם, מבצעים עבודה כלשהי, או, בהיותם חסרי תנועה, הם שומרים על הפוטנציאל להשתנות למצב של תנועה בתנאים מסוימים. ומה התנועה? מבלי להתעמק בג'ונגל, ניקח את הפרשנות הפשוטה ביותר: שינוי בעמדה של הגוף החומרי ביחס לכל מערכת קואורדינטות שמקובל לחשוב על נייחות.

בין מספר עצום של אפשרויות אפשריותתנועות בעלי עניין מיוחד הוא נדנוד, המאופיינת בכך המערכת חוזרת השינוי המוצא שלו (או של כמויות פיזיות) במרווחי זמן קבועים - מחזורים. תנודות כאלה נקראות מחזוריות או מחזוריות. ביניהם הם מחלקה נפרדת של תנודות הרמוניות שאת סימנים אופייניים (מהירות, האצה, עמדה בחלל, וכו ') משתנים sinusoidally בזמן, דהיינו, בעל צורה סינוסואידית. תכונה יוצאת דופן של תנודות הרמוניות היא כי השילוב שלהם מייצג כל אפשרויות אחרות, כולל ולא הרמונית. מושג מאוד חשוב בפיסיקה הוא "תנודות שלב", כלומר את העמדה של קיבוע גוף הנדנוד בזמן מסוים. השלב נמדד ביחידות זוויתית - מרדיאנים שרירותי למדי, בדיוק כמו דרך נוחה להסביר את התהליכים התקופתיים. במילים אחרות, השלב קובע את הערך של המצב הנוכחי של מערכת תנודה. אחרת זה לא יכול - כי תנודות בשלב הטיעון של הפונקציה המתארת ​​תנודות אלה. הערך האמיתי של השלב עבור התנועה של הדמות הרטט עשוי להצביע קואורדינטות, מהירות, ופרמטרים פיזיים אחרים המשתנות sinusoidally, אך המשותף להם הוא התלות בזמן.

להדגים מהו השלב של תנודות,זה לא קשה - זה ידרוש מערכת מכנית פשוטה - חוט, r ארוכה, והיא היתה תלויה על זה "נקודת חומר" - בוב. אנחנו לתקן את החוט במרכז מערכת הקואורדינטות מלבני ולעשות ספין "מטוטלת" שלנו. נניח כי הוא עושה זאת ברצון עם מהירות זוויתית. לאחר מכן, במהלך הזמן t, זווית הסיבוב של העומס היא φ = wt. בנוסף, הביטוי הזה צריך להיחשב בשלב הראשוני של תנודה כמו φ0 זווית - עמדת המערכת לפני תחילת התנועה. לפיכך, זווית הסיבוב הכוללת, בשלב מחושבת מן φ ביחס = WT + φ0. ואז הביטוי עבור הפונקציה ההרמונית השלכה לתאם עומס על ציר ה- X, נוכל לכתוב:

x = A * cos (wt + φ0), כאשר A הוא משרעת התנודה, במקרה שלנו שווה r - רדיוס של נימה.

באופן דומה, אותה היטל על ציר Y תכתוב כדלקמן:

y = A * חטא (wt + φ0).

יש להבין כי השלב של תנודות פירושובמקרה זה לא הופך מדד של "זווית", לבין האמצעי הזוויתי של זמן, המבטאת זמן במונחים של זווית. במהלך תקופה זו את העומס מסובב על ידי זווית מסוימת, אשר יכולים להיקבע על בסיס ייחודי על העובדה כי מהירות זוויתית עבור תנודות מחזוריות w = 2 * π / T, שבו T - תקופת תנודה. כתוצאה מכך, אם תקופה אחד מתאימה סיבוב דרך מרדיאנים 2π, החלק של זמן התקופה יכול לבוא לידי ביטוי באופן יחסי כשבר של הזווית של הסיבוב המלא של 2π.

תנודות אינן קיימות לבדן - צלילים,אור, רטט הם תמיד סופרפוזיציה, חפיפה, מספר רב של תנודות ממקורות שונים. כמובן, התוצאה של הטלת שתי תנודות או יותר מושפעת הפרמטרים שלהם, כולל. ואת השלב של תנודות. הנוסחה של תנודה הכולל, ככלל, הוא לא הרמוני, והוא יכול להיות צורה מסובכת מאוד, אבל זה רק עושה את זה יותר מעניין. כאמור, כל רטט לא הרמוני יכול להיות מיוצג כמספר רב של תנודות הרמוניות עם משרעת, תדר ושלב שונים. במתמטיקה, פעולה זו נקראת "הרחבת פונקציה בשורה", והיא נמצאת בשימוש נרחב בחישובים, למשל, חוזק מבנים ומבנים. הבסיס לחישובים כאלה הוא המחקר של תנודות הרמוניות תוך התחשבות בכל הפרמטרים, כולל השלב.