Nihanje proti vibracijam
V svetu fizike zvoka in gibanja pojma nihanje in tresenje zavzemata pomembno mesto. Tako nihanje kot vibracije lahko opazimo v vsakdanjem življenju in so včasih koristne, včasih pa škodljive. Nihanje telesa je na splošno v smeri sem in tja, vibracije pa so lahko v vse smeri. Nihanje je določena razdalja, ki jo premaga gibanje okoli njegovega ravnotežnega položaja, vibracija se nanaša na fizično spremembo, ki jo povzroči gibanje telesa. Nihanje lahko opazimo pri nihanju ure z nihalom, tresenje pa pri ubiranju kitarskih strun.
Kaj je nihanje?
Nihanje je gibanje telesa od mesta mirovanja do največje razdalje, ki jo lahko premaga na eni strani do največje razdalje na drugi strani in nazaj do mesta mirovanja. Največja razdalja, ki jo telo preteče na obeh straneh svojega počivališča, je enaka od njegovega počivališča in se imenuje amplituda ali največji premik. Točka mirovanja telesa je znana kot njegovo ravnotežno stanje. Nihanje ima določeno časovno obdobje, kar pomeni, da telo potrebuje določen čas, da dokonča eno nihanje in bo ostalo enako za vsa nihanja, če na sistem ne deluje zunanja sila. Znano je kot periodično gibanje in čas, potreben za dokončanje enega nihanja, je njegova frekvenca.
Kaj je vibracija?
Vibracija telesa je gibanje telesa okoli njegove srednje lege in je lahko linearno, krožno, periodično ali neperiodično. Ko na telo deluje zunanja sila, se njegovi atomi premaknejo iz svojega srednjega položaja in se zaradi svoje vezne sile vrnejo v svoj srednji položaj, zaradi zagona, ki so ga pridobili med gibanjem, pa potujejo mimo svojega srednjega položaja do nasprotni strani in ta pojav se nadaljuje, dokler trenje ne izčrpa vse njihove energije za zaustavitev. To gibanje atomov povzroča nihanje telesa in nihanje preneha, ko se atomi ustavijo na srednjem položaju. Uporaba vibracij se uporablja pri vseh glasbilih, ki se igrajo z ubiranjem strun. Zvočniki delujejo zaradi vibrirajoče membrane, zvok pa slišimo zaradi vibriranja bobničev. Vibracije, ki povzročajo hrup, so lahko za nas zelo škodljive. Mehanske vibracije povzročajo hitro obrabo delov strojev.
Razlika med nihanjem in vibriranjem
• Nihanje je dokončen premik telesa glede na razdaljo ali čas, pri čemer je vibracija gibanje, ki ga telo povzroči zaradi nihanja.
• Nihanje poteka v fizičnih, bioloških sistemih in pogosto v naši družbi, vendar so vibracije povezane samo z mehanskimi sistemi.
• Nihanje telesa razprši energijo zaradi trenja, ki ga upočasni in na koncu konča gibanje, vendar ga lahko z uporabo zunanje sile pretvorimo v neprekinjeno. Vibracije ponavadi prenehajo, ko se razprši vsa energija atomov.
• Nihanje telesa se uporablja za preučevanje narave gibanja in izračune različnih ravni energije med gibanjem, vendar ima vibracija raznoliko uporabo v industriji.
• Nihanje je povezano z enim samim telesom, kjer je nihanje rezultat skupnega nihanja atomov.
