2 bob NOCHIZIQLI VA XAOTIK MEXANIKA PREDMETI
Tebranishlar to‘g‘risida so‘z yuritilganda , loaqal taxminiy takrorlanuvchi harakatlar,
hodisalar, jarayonlarni ko‘zda tutiladi (2.1-rasm). Fizik tabiatga ega bo‘lgan biror obyektlarda
yuqoridagi ma’noda tebranishlar bor bo‘lsa, tebranuvchi sistema deyiladi. Tebranishni vaqt
o‘tishi bilan o‘zgaruvchi dinamik kattaliklar aniqlaydi. Masalan, mexanik sistemalar dinamik
kattaliklar – zarralarning koordinatasi va tezliklari, elektr zanjirlarida – uning biror qismidagi
kuchlanish va undan o‘tayotgan tok, kimyoda – reaksiyaga kirishuvchi komponentlarning
konsentratsiyasi va b. dinamik o‘zgaruvchilar bo‘la oladi. Odatda, tebranishlarda dinamik
kattaliklarning o‘zgarishi chekli oraliqda yuz beradi deb hisoblanadi.
2.1-rasm. Turli tabiatdagi tebranishlar dinamik o‘zgaruvchilarining vaqtga bog‘lanishi.
Eng sodda tebranishlarda dinamik o‘zgaruvchining vaqtga bog‘lanishi sinus yoki kosinus
funksiya orqali beriladi:
sin(
).
x
A
t
(2.1)
Bunda tebranish garmonik (sinusoidal) deyiladi. Bu yerda x – dinamik o‘zgaruvchi, o‘zgarmas
kattalik A intensivlikni, tebranishlar ko‘lamini aniqlaydi va tebranishlar amplituda deb ataladi,
chastota deyiladi va tebranishlar davri T bilan
2 /
T
munosabat orqali bog‘langan.
t
tebranishlar fazasi, esa boshlang‘ich faza deyiladi.
Bu yerda
ni deyarli hamma tomonidan qabul qilingan davriy chastota deb atash to‘g‘ri
bo‘ladi. Bu atama trigonometrik funksiyalar sinus va kosinusning davri, ya’ni tebranma
jarayonlarning takrorlanishi chastotasi bilan bog‘liq. Chastota atamasini ko‘paytma
1
(2 )
bilan
farq qiluvchi
chiziqli chastota
1/
/ 2
T
ga uchun qoldiramiz. Bu chastotaning o‘lchov
birligi Hertz (Hz) bo‘lib, bir sekunddagi tebranishlar soniga teng. Ish jarayonida kilohertz (kHz –
bir sekundda 10
3
ta tebranishlar), megahertz (MHz – bir sekundda 10
6
ta tebranishlar),
gigahertz (GHz – bir sekundda 10
9
ta tebranishlar) lar ham ishlatiladi. Doiraviy chastota esa
radian/sekundlarda (1/s) o‘lchanadi. Shuni ta’kidlash lozimki, ba’zan davriy chastotani qisqacha
chastota deb ataymiz.
10
________________________________________________________________________________________________________
Ya&NFK A.A.Abdumalikov
Ko‘pchilik ilmiy yo‘nalishlarda tadqiqot sohasi aniq belgilanadi (mexanika,
elektrodinamika, optika, qattiq jism fizikasi, polimerlar fizikasi, suyuqliklar fizikasi va b.).
Tebranishlar nazariyasining bulardan farq, fanning fizik mohiyatini nazarga olmasdan
tebranishlar mavjud bo‘lgan sistemalarning dinamikasini o‘rganadi. Tebranishlarni tadqiq
qilishda bir qator muhim masalalarni ko‘rsatish mumkin: tebranma jarayonlarni sinflarga
ajratish, matematik modellar ishlab chiqish, turli fizik tabiatga ega bo‘lgan sistemalar uchun
umumiy bo‘lgan qonuniyatlarni aniqlash.
Ushbu bobning boshida tebranishlarga berilgan ta’rif juda umumiy bo‘lganligi uchun
unga aniqlik kiritish kerak. Masalan, so‘nuvchi va so‘nmas, garmonik va nogarmonik,
relaksatsiya, davriy, kvazidavriy, xaotik va b. tebranishlar to‘g‘risida gapirish mumkin (2.1-
rasmga q.).
2.2- va 2.3-rasmlarda tebranuvchi sistemalarga misollar tasvirlangan.
(a)
(
b)
(c)
(d)
2.2-rasm. Mexanik va akustik tebranishlarga misollar: а) mayatnik,
b) Helmholtz rezonatori, c) chuqurchadagi shar, d) kamerton.
2.3-rasm. Optik tebranishlarga misollar: а) ochiq rezonator, б) halqasimon rezonator.
Tebranma jarayonlarni sinflarga ajratishda ularni kichik va katta amplitudali
tebranishlarga ajratish muhim qadam bo‘lib hisoblanadi. 2.4-rasmda sharning uch xil o‘radagi
mexanik tebranma harakatiga misol keltirilgan. Har uchala holda kichik tebranishlar bir xil
bo‘ladi va quyidagi tenglama bilan aniqlanadi:
2
0.