uzluga.ru
добавить свой файл
Триглав Природы


Теория колебаний.


Среди всевозможных происходящих вокруг нас движений и перемещений практически повсеместно встречаются периодически повторяющиеся движения. Мы видим, как раскачиваются от ветра ветви и стволы деревьев, как качается на волнах корабль, как ходит маятник часов, как движутся вперед – назад поршни и шатуны различных двигателей, как скачет вверх и вниз игла швейной машины; так же мы можем наблюдать чередование морских приливов и отливов, перестановку ног и размахивание руками при ходьбе и беге, биение сердца или пульса: - все эти движения имеют многократное повторение одного и того же цикла движений.

Однако не всегда и не при всяких условиях повтор совершенно одинаков. В одних случаях каждый новый цикл очень точно повторяет предыдущий, в других случаях различие между следующими друг за другом циклами может быть заметным. Однако отклонения от совершенно точного повторения движений - настолько малы, что ими можно пренебречь и считать движение повторяющимся вполне точно, т. е. считать его периодическим.

Периодическим называется повторяющееся движение, у которого каждый новый цикл движения воспроизводит любой другой цикл.

Продолжительность одного цикла такого движения называется периодом. Отсюда очевидно, что период равномерного вращения равен продолжительности одного оборота.

Такие периодически повторяющиеся движения носят название «колебательный процесс».

Колебательный процесс присущ всем явлениям Природы, будь то механические процессы, звуковые явления (явления, воспринимаемые нашим слухом), в основе которых лежат те же механические колебания, отличающиеся от обычных механических процессов лишь более высокими частотами, а также электрические, световые и др. электромагнитные, химические и пр. колебания.

Именно колебательный процесс и объединяет все явления Природы в Единое Целое.

Существование такого закона, управляющего самыми, казалось бы, разнородными явлениями, взятыми из совершенно различных областей физики, химии, биологии, космологии и т.п. - играет чрезвычайно большую роль в изучении Природы, т.к. он открывает возможность путем изучения явлений в одной области естествознания, лучше понять явления из других областей. В одних случаях этот закон облегчает исследование, в других — способствует открытию новых явлений.

В современной физике колебательные процессы получили название «Маятник».

Суть Маятника состоит в попытке приведения системы в равновесное состояние путем колебательных движений, имеющих инерционный характер, который выражается в «пролетании» необходимого системе равновесного положения и прихода системы в противоположное, крайнее – неравновесное состояние.

Маятниковые колебательные движения являются основным видом движущей силы в Природе и имеют множество параметров (температура, давление, плотность, концентрация, электромагнитные явления и т.д.)

К маятниковым относятся все колебательные движения, имеющие инерцию движения.

Например, если какой – либо груз прикрепить к жесткому стержню, а затем отклонить его на некоторый угол и отпустить, то этот груз начнет набирать скорость, которая достигнет максимума в точке 1, называемой краем движения. Далее этот груз начнет возвращаться обратно и по инерции проскочит нижнюю точку «0» и двинется дальше, и, если отсутствуют силы трения, то он достигнет той же высоты подъема в точке 2, как и в начальный момент движения в точке 1. Далее опять начинается движение в противоположную сторону, и процесс повторяется снова и снова. Это и есть колебательный режим механического маятника (см. рис. 1).

Сообщив грузу большую начальную скорость, можно наблюдать другой режим маятникового движения – ротационный (круговой), когда маятник совершает вращение вокруг точки подвеса с переменной скоростью (рис. 2). Если же тело подвесить на пружине, то оно также начнет совершать колебания вдоль вертикальной оси под действием силы упругости пружины, а сам процесс такого движения называется пружинным маятником (рис. 3). В случае пружинного маятника возвращающей силой будет являться сила упругости пружины.

Любое равномерное вращение также является колебательным движением: при каждом обороте всякая точка равномерно вращающегося тела проходит те же положения, что и при предыдущем обороте, причем в такой же последовательности и с теми же скоростями (рис. 4).




При изучении колебательного движения используется закон сохранения и превращения энергии, который и утверждает суть Маятника, а именно то, что при любых гармонических колебаниях периодически происходит переход потенциальной энергии (Дживы) в кинетическую (Джигу) и обратно. По характеру превращения энергии Маятники могут быть как затухающими, так и незатухающими.

Маятники, энергия которых уменьшается с течением времени за счет действия сил уравновешения различных параметров - называют затухающими.

Из приведенных данных можно сделать вывод, что в основе понятия причинно – следственные связи, лежит взаимопревращение (взаимопорождение) одного вида ассиметрии в другой, а сам этот процесс происходит в виде затухающей волны различных колебательных движений (маятников) и носит название связанные маятники.

Например, тот же ветер, при попытке выравнивания ассиметрии давления может вызвать ассиметрию в плотности и количестве вещества (волны, песчаные барханы, снежные заносы). В дальнейшем эти волны могут обрушиться на корабли и берег, снежные заносы в виде лавины могут сорваться с утесов.

Из этого видно, что «аккумулированная» с помощью ветра энергия - «разряжается», порождая собой механическое движение.

В Природе все эти колебательные процессы происходят самопроизвольно, стихийно. В свою очередь человек научился искусственно управлять этими процессами, при этом получая полезную энергию. Мы заставили ветер и воду вращать лопасти мельниц и турбин, получать механическую и электрическую энергии. Используя ассиметрию электроэнергии созданы многие нагревающие и излучающие приборы, электролиз использует ассиметрию плотности и количества вещества, звуковые колебания (радиоприемники) используют ассиметрию состава самого вещества.

Самая древняя известная автоколебательная система - маятниковые часы.

В электрических звонках и в лазерах используются те же самые процессы, а получаемая с помощью маятников энергия в виде нагрева и излучения в дальнейшем используется в обогреве и освещении, в бытовой и др. технике и т.д. и т.п.

Впрочем, рано или поздно эта цепь прервется, система придет в равновесие. Чтобы вновь получить энергию, необходимо опять нарушить равновесие какого – либо параметра, другими словами - организовать ассиметрию системы – Дживу, которая выразится в движении (перемещении) материи Джиге. Исходя из этого, становится ясно, что Джива и Джига не могут существовать одно без другого и находят свое выражение в причинно – следственных связях.

Причина – отклонение от Целостности, выход системы из состояния Равновесия, ассиметрия параметров системы, создание каких – либо напряжений в системе.

Следствие – возврат системы к Целостности (Равновесию) путем проявления в движении материи, перемещении каких – либо параметров системы.

Итак, причинно-следственные связи выражаются Маятниковыми процессами, которые содержат в себе 3 составляющих: Целостность – Причина – Следствие, что и является одной из фундаментальных закономерностей Природы и что мы и называем «ТРИГЛАВ - Три Главных Составляющих Мироздания».

Именно принцип Триглава и лежит в основе всех известных в Природе процессов.

Как на уровне микровещества, так и в масштабах Вселенной происходят одни и те же процессы («Что внутри, то и снаружи»). Например, агрегатные состояния вещества (газ – жидкость – твердое тело) зависят от условий, в которых находится это вещество. На Земле преобладают следующие равновесные состояния: - температура + 200С, давление 760 мм. рт. ст. В этих условиях водород, кислород и азот – газообразны; - вода, спирт, ртуть – жидкие; - медь, железо, алюминий – твердые тела и т.д. и т.п.

Если же изменятся внешние условия (понижение, либо повышение температуры и давления), тут же известные нам вещества изменят свое агрегатное состояние и придут в новые равновесные состояния, соответствующие новым изменившимся условиям.

Допустим, что температура на поверхности Земли станет +5000С. Тогда воды, как жидкости больше не будет, она превратится в пар и поднимется в атмосферу. Туда же воспарит и ртуть (tкип=+3570С). При этих условиях эти вещества переходят в газообразное состояние. Алюминий при такой температуре будет похож на пластилин, а цинк будет течь как вода.

Если же температура поверхности Земли вдруг станет космической (- 2600С), то наша атмосфера пропадет, т.к. ее основа кислород и азот превратятся в жидкость и потекут по поверхности Земли, а все остальные вещества станут твердыми телами.

Эти явления мы и наблюдаем в космосе, только там эти процессы охватывают огромные пространства и протекают в течение миллионов и миллиардов лет. И именно поэтому нам трудно разобраться в том, что же там все-таки происходит. Мы как правило можем уловить только небольшой «кусочек» чрезвычайно большой и длинной «Жизни». Пока у нас нет Цельной картины происходящих процессов во Вселенной, а есть только «отрывки» и мгновенные кадры больших процессов.

Исходя из этого, подытожим: - каждое вещество, в зависимости от условий, при которых оно находится, независимо от того, Космос ли это, Земля, Марс, Венера, либо Солнце; - ведет себя стандартно и предсказуемо, закономерности стремления к равновесию прослеживаются как в микромире, так и в макромире. Из-за длительности и масштабности макропроцессов, мы просто не можем охватить весь этот процесс в целом, однако знания основных законов Природы помогают нам понять, что же все-таки происходит в масштабах Вселенной.

Материя, вещество, постоянно стремятся к равновесию в соответствии с условиями окружающей среды, при этом постоянно меняют свое агрегатное состояние в соответствии с процессами остывания Вселенной. Это приводит к образованию бесчисленного количества космического конденсата, наблюдаемого нами как космические объекты. Смена этих агрегатных состояний порождает движение (изменение) объектов.

Таким образом, стремление к равновесию путем смены агрегатных состояний – является основным источником движения в Природе, как в микромире (атомы, молекулы), так и в макромире (планеты, звезды, галактики)


см. далее Источники движения