প্রাকৃতিক কম্পনগুলি এমন প্রক্রিয়া যা একটি নির্দিষ্ট পুনরাবৃত্তিযোগ্যতা দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, এর মধ্যে রয়েছে ঘড়ির পেন্ডুলামের নড়াচড়া, একটি গিটারের স্ট্রিং, একটি টিউনিং ফর্কের পা, হার্টের কার্যকলাপ।
যান্ত্রিক কম্পন
ভৌত প্রকৃতির বিবেচনায়, প্রাকৃতিক দোলনগুলি যান্ত্রিক, তড়িৎ চৌম্বকীয়, ইলেক্ট্রোমেকানিক্যাল হতে পারে। আসুন প্রথম প্রক্রিয়াটি ঘনিষ্ঠভাবে দেখি। প্রাকৃতিক কম্পন ঘটে এমন ক্ষেত্রে যেখানে অতিরিক্ত ঘর্ষণ নেই, বাহ্যিক শক্তি নেই। এই ধরনের আন্দোলনগুলি শুধুমাত্র প্রদত্ত সিস্টেমের বৈশিষ্ট্যগুলির উপর ফ্রিকোয়েন্সি নির্ভরতা দ্বারা চিহ্নিত করা হয়৷
হারমোনিক প্রক্রিয়া
এই প্রাকৃতিক দোলনগুলি কোসাইন (সাইন) সূত্র অনুসারে দোদুল্যমান পরিমাণের পরিবর্তনকে বোঝায়। আসুন আমরা একটি স্প্রিং-এ স্থগিত একটি বল সমন্বিত একটি দোলক সিস্টেমের সহজতম রূপ বিশ্লেষণ করি৷
এই ক্ষেত্রে, মাধ্যাকর্ষণ বসন্তের স্থিতিস্থাপকতার ভারসাম্য বজায় রাখে। হুকের আইন অনুসারে, স্প্রিং এর প্রসারণ এবং শরীরে প্রয়োগ করা শক্তির মধ্যে একটি সরাসরি সম্পর্ক রয়েছে।
ইলাস্টিক বল বৈশিষ্ট্য
বর্তনীর নিজস্ব ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক দোলনগুলি সিস্টেমে প্রভাবের মাত্রার সাথে সম্পর্কিত। স্থিতিস্থাপক বল, যা ভারসাম্য অবস্থান থেকে বলের স্থানচ্যুতির সমানুপাতিক, ভারসাম্য অবস্থার দিকে পরিচালিত হয়। এর প্রভাবে বলের গতিবিধি কোসাইন সূত্র দ্বারা বর্ণনা করা যেতে পারে।
প্রাকৃতিক দোলনের সময়কাল গাণিতিকভাবে নির্ধারিত হবে।
একটি স্প্রিং পেন্ডুলামের ক্ষেত্রে, এর দৃঢ়তার উপর নির্ভরশীলতা, সেইসাথে লোডের ভরের উপরও প্রকাশ করা হয়। এই ক্ষেত্রে প্রাকৃতিক দোলনের সময়কাল সূত্র দ্বারা গণনা করা যেতে পারে।
হারমোনিক দোলনায় শক্তি
যদি ঘর্ষণ বল না থাকে তাহলে মানটি স্থির থাকে।
অসিলেটরি মুভমেন্ট হওয়ার সাথে সাথে গতিশক্তির একটি সম্ভাব্য মানের মধ্যে পর্যায়ক্রমিক রূপান্তর ঘটে।
স্যাঁতসেঁতে দোলনা
নিজস্ব ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক দোলন ঘটতে পারে যখন সিস্টেমটি বাইরের শক্তি দ্বারা প্রভাবিত না হয়। ঘর্ষণ দোলনের স্যাঁতসেঁতে অবদান রাখে, তাদের প্রশস্ততা হ্রাস লক্ষ্য করা যায়।
একটি দোলনা সার্কিটে প্রাকৃতিক দোলনের ফ্রিকোয়েন্সি সিস্টেমের বৈশিষ্ট্যগুলির সাথে সম্পর্কিত, সেইসাথে ক্ষতির তীব্রতার সাথে সম্পর্কিত৷
অ্যাটেন্যুয়েশন সহগ বৃদ্ধির সাথে সাথে দোলনীয় গতির সময়কালের বৃদ্ধি পরিলক্ষিত হয়।
এক পিরিয়ডের সমান একটি ব্যবধান দ্বারা বিভক্ত প্রশস্ততার অনুপাত ধ্রুবকপুরো প্রক্রিয়া জুড়ে মান। এই অনুপাতকে ড্যাম্পিং ডিক্রিমেন্ট বলা হয়।
অসিলেটরি সার্কিটে প্রাকৃতিক কম্পনগুলি সাইনস (কোসাইন) সূত্র দ্বারা বর্ণিত হয়।
দোলন সময়কাল একটি কাল্পনিক পরিমাণ। আন্দোলন aperiodic হয়. সিস্টেম, যা অতিরিক্ত দোলন ছাড়াই ভারসাম্য অবস্থান থেকে সরানো হয়, তার আসল অবস্থায় ফিরে আসে। সিস্টেমটিকে একটি ভারসাম্যের অবস্থায় আনার পদ্ধতিটি তার প্রাথমিক অবস্থার দ্বারা নির্ধারিত হয়৷
অনুরণন
বর্তনীর প্রাকৃতিক দোলনের সময়কাল হারমোনিক সূত্র দ্বারা নির্ধারিত হয়। পর্যায়ক্রমে পরিবর্তনশীল শক্তির ক্রিয়ায় সিস্টেমে জোরপূর্বক দোলনগুলি উপস্থিত হয়। গতির সমীকরণ সংকলন করার সময়, এটি বিবেচনায় নেওয়া হয় যে বলপ্রয়োগের প্রভাব ছাড়াও, মুক্ত কম্পনের সময় এই জাতীয় শক্তিগুলিও কাজ করে: মাধ্যমের প্রতিরোধ, আধা-ইলাস্টিক বল৷
অনুরণন হল জোরপূর্বক দোলনের প্রশস্ততায় একটি তীক্ষ্ণ বৃদ্ধি যখন চালিকা শক্তির ফ্রিকোয়েন্সি শরীরের স্বাভাবিক ফ্রিকোয়েন্সির দিকে ঝোঁক। এই ক্ষেত্রে যে সমস্ত কম্পন ঘটে তাকে অনুরণিত বলে।
জোরপূর্বক দোলনের জন্য প্রশস্ততা এবং বাহ্যিক শক্তির মধ্যে সম্পর্ক প্রকাশ করতে, আপনি পরীক্ষামূলক সেটআপ ব্যবহার করতে পারেন। যখন ক্র্যাঙ্ক হ্যান্ডেলটি ধীরে ধীরে ঘোরানো হয়, তখন স্প্রিংয়ের লোডটি তাদের সাসপেনশনের বিন্দুতে একইভাবে উপরে এবং নীচে চলে যায়।
দোলক সার্কিটে নিজস্ব ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক দোলন গণনা করা যেতে পারে এবং অন্যান্য শারীরিক পরামিতিগুলিসিস্টেম।
দ্রুত ঘূর্ণনের ক্ষেত্রে, দোলনগুলি বৃদ্ধি পায় এবং যখন ঘূর্ণনের ফ্রিকোয়েন্সি প্রাকৃতিক একের সমান হয়, তখন সর্বাধিক প্রশস্ততার মান পৌঁছে যায়। ঘূর্ণনের ফ্রিকোয়েন্সি পরবর্তী বৃদ্ধির সাথে, বিশ্লেষণকৃত লোডের জোরপূর্বক দোলনের প্রশস্ততা আবার হ্রাস পায়।
অনুরণন বৈশিষ্ট্য
হ্যান্ডেলের সামান্য নড়াচড়ার সাথে, লোডটি প্রায় তার অবস্থান পরিবর্তন করে না। এর কারণ হল স্প্রিং পেন্ডুলামের জড়তা, যা বাহ্যিক শক্তির সাথে তাল মিলিয়ে চলতে পারে না, তাই শুধুমাত্র "জায়গায় ঝাঁকুনি" পরিলক্ষিত হয়।
বর্তনীতে দোলনের স্বাভাবিক ফ্রিকোয়েন্সি বাহ্যিক ক্রিয়ার কম্পাঙ্কের প্রশস্ততার তীব্র বৃদ্ধির সাথে মিলে যায়।
এই ধরনের ঘটনার গ্রাফকে রেজোন্যান্স কার্ভ বলে। এটি একটি ফিলামেন্ট পেন্ডুলামের জন্যও বিবেচনা করা যেতে পারে। আপনি যদি রেলের উপর একটি বিশাল বল ঝুলিয়ে রাখেন, সেইসাথে বিভিন্ন থ্রেড দৈর্ঘ্য সহ বেশ কয়েকটি হালকা পেন্ডুলাম।
এই পেন্ডুলামগুলির প্রত্যেকটির নিজস্ব দোলন ফ্রিকোয়েন্সি রয়েছে, যা মুক্ত পতনের ত্বরণ, থ্রেডের দৈর্ঘ্যের উপর ভিত্তি করে নির্ধারণ করা যেতে পারে।
যদি বলটিকে ভারসাম্যের বাইরে নিয়ে যাওয়া হয়, হালকা পেন্ডুলামটি নড়াচড়া ছাড়াই ছেড়ে দেওয়া হয়, তারপর ছেড়ে দেওয়া হয়, এর দোলগুলি রেলের পর্যায়ক্রমিক নমনের দিকে পরিচালিত করবে। এটি হালকা পেন্ডুলামগুলিতে পর্যায়ক্রমে পরিবর্তিত স্থিতিস্থাপক বলের প্রভাব সৃষ্টি করবে, যার ফলে তারা জোরপূর্বক দোলন সঞ্চালন করবে। ধীরে ধীরে, তাদের সকলের সমান প্রশস্ততা থাকবে, যা হবে অনুরণন।
এই ঘটনাটি একটি মেট্রোনোমের জন্যও দেখা যেতে পারে, যার ভিত্তি সংযুক্তপেন্ডুলামের অক্ষের সাথে সুতো। এই ক্ষেত্রে, এটি সর্বাধিক প্রশস্ততার সাথে সুইং করবে, তারপরে পেন্ডুলামের ফ্রিকোয়েন্সি "টেনে" স্ট্রিং এর ফ্রি দোলনের ফ্রিকোয়েন্সির সাথে মিলে যায়৷
অনুরণন ঘটে যখন একটি বাহ্যিক শক্তি, সময়মত মুক্ত কম্পনের সাথে কাজ করে, একটি ইতিবাচক মান নিয়ে কাজ করে। এটি দোলনা গতির প্রশস্ততা বৃদ্ধির দিকে পরিচালিত করে।
ইতিবাচক প্রভাব ছাড়াও, অনুরণনের ঘটনাটি প্রায়ই একটি নেতিবাচক কাজ করে। উদাহরণস্বরূপ, যদি একটি ঘণ্টার জিহ্বা দুলতে থাকে, তবে শব্দ উৎপন্ন হওয়ার জন্য এটি গুরুত্বপূর্ণ যে দড়িটি সময়মত জিহ্বার অবাধ দোলাচলের সাথে কাজ করে।
অনুরণনের প্রয়োগ
রিড ফ্রিকোয়েন্সি মিটারের অপারেশন অনুরণনের উপর ভিত্তি করে। ডিভাইসটি বিভিন্ন দৈর্ঘ্যের ইলাস্টিক প্লেটের আকারে উপস্থাপিত হয়, একটি সাধারণ বেসে স্থির।
ফ্রিকোয়েন্সি মিটারের সাথে একটি দোলনা ব্যবস্থার সাথে যোগাযোগের ক্ষেত্রে যার জন্য ফ্রিকোয়েন্সি নির্ধারণ করা প্রয়োজন, সেই প্লেটটি, যার ফ্রিকোয়েন্সি পরিমাপকৃত একের সমান, সর্বোচ্চ প্রশস্ততার সাথে দোদুল্যমান হবে। অনুরণনে প্ল্যাটিনাম প্রবেশ করার পরে, আপনি দোদুল্যমান সিস্টেমের ফ্রিকোয়েন্সি গণনা করতে পারেন।
অষ্টাদশ শতাব্দীতে, ফরাসি শহর অ্যাঞ্জার্স থেকে খুব দূরে নয়, সৈন্যদের একটি দল একটি চেইন ব্রিজ বরাবর ধাপে ধাপে চলে গিয়েছিল, যার দৈর্ঘ্য ছিল 102 মিটার। তাদের পদক্ষেপের ফ্রিকোয়েন্সি সেতুর মুক্ত কম্পনের ফ্রিকোয়েন্সির সমান একটি মান নিয়েছিল, যা একটি অনুরণন সৃষ্টি করেছিল। এর ফলে শিকল ভেঙে যায়, ঝুলন্ত সেতু ভেঙে পড়ে।
1906 সালে, একই কারণে, সেন্ট পিটার্সবার্গে মিশরীয় সেতুটি ধ্বংস করা হয়েছিল, যার সাথে অশ্বারোহী সৈন্যদের একটি স্কোয়াড্রন সরানো হয়েছিল। এই ধরনের অপ্রীতিকর ঘটনা এড়াতে, এখন সঙ্গেসেতুটি অতিক্রম করে, সামরিক ইউনিটগুলি একটি মুক্ত গতিতে যায়৷
ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ঘটনা
এগুলি চৌম্বক এবং বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের আন্তঃসংযুক্ত ওঠানামা।
বর্তমানে নিজস্ব ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক দোলন ঘটে যখন সিস্টেমটিকে ভারসাম্য থেকে বের করে নেওয়া হয়, উদাহরণস্বরূপ, যখন একটি ক্যাপাসিটরে চার্জ দেওয়া হয়, তখন সার্কিটে বর্তমান মাত্রার পরিবর্তন হয়।
বিভিন্ন বৈদ্যুতিক সার্কিটে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক দোলন দেখা যায়। এই ক্ষেত্রে, দোলক আন্দোলন বর্তমান শক্তি, ভোল্টেজ, চার্জ, বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের শক্তি, চৌম্বক আবেশ এবং অন্যান্য ইলেক্ট্রোডাইনামিক পরিমাণ দ্বারা সঞ্চালিত হয়।
এগুলিকে স্যাঁতসেঁতে দোলন হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে, যেহেতু সিস্টেমে প্রদত্ত শক্তি তাপে যায়৷
যেহেতু জোরপূর্বক ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক দোলন হল সার্কিটের প্রক্রিয়া, যা পর্যায়ক্রমে পরিবর্তনশীল বাহ্যিক সাইনোসয়েডাল ইলেক্ট্রোমোটিভ বল দ্বারা সৃষ্ট হয়৷
এই ধরনের প্রক্রিয়াগুলি যান্ত্রিক কম্পনের ক্ষেত্রে একই আইন দ্বারা বর্ণনা করা হয়, তবে তাদের সম্পূর্ণ ভিন্ন শারীরিক প্রকৃতি রয়েছে। বৈদ্যুতিক ঘটনা হল শক্তি, ভোল্টেজ, বিকল্প কারেন্ট সহ ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক প্রক্রিয়ার একটি বিশেষ কেস।
অসিলেটরি সার্কিট
এটি একটি বৈদ্যুতিক সার্কিট যা সিরিজে সংযুক্ত একটি ইন্ডাক্টর নিয়ে গঠিত, একটি নির্দিষ্ট ক্যাপাসিট্যান্স সহ একটি ক্যাপাসিটর, একটি রেজিস্ট্যান্স প্রতিরোধক৷
যখন দোলক সার্কিট একটি স্থিতিশীল ভারসাম্য অবস্থায় থাকে, তখন ক্যাপাসিটরের কোনো চার্জ থাকে না এবং কয়েলের মধ্য দিয়ে কোনো বৈদ্যুতিক প্রবাহ প্রবাহিত হয় না।
প্রধান বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যেইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক দোলন চক্রীয় ফ্রিকোয়েন্সি নোট করে, যা সময়ের সাপেক্ষে চার্জের দ্বিতীয় ডেরিভেটিভ। ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক অসিলেশনের পর্যায় হল একটি সুরেলা পরিমাণ, সাইন (কোসাইন) আইন দ্বারা বর্ণিত।
অসিলেটরি সার্কিটের সময়কাল থমসন সূত্র দ্বারা নির্ধারিত হয়, ক্যাপাসিটরের ক্যাপাসিট্যান্সের উপর নির্ভর করে, সেইসাথে কারেন্টের সাথে কয়েলের আবেশের মান। সাইন আইন অনুযায়ী সার্কিটের কারেন্ট পরিবর্তিত হয়, তাই আপনি একটি নির্দিষ্ট ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গের জন্য ফেজ শিফট নির্ধারণ করতে পারেন।
অল্টারনেটিং স্রোত
আবেশের একটি নির্দিষ্ট মান সহ অভিন্ন চৌম্বক ক্ষেত্রে একটি ধ্রুবক কৌণিক বেগে আবর্তিত একটি ফ্রেমে, হারমোনিক EMF নির্ধারিত হয়। ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ইন্ডাকশনের জন্য ফ্যারাডে এর আইন অনুসারে, তারা চৌম্বকীয় প্রবাহের পরিবর্তন দ্বারা নির্ধারিত হয়, একটি সাইনোসয়েডাল মান।
যখন একটি বাহ্যিক EMF উত্স দোলনীয় সার্কিটের সাথে সংযুক্ত থাকে, তখন জোরপূর্বক দোলনগুলি এর ভিতরে ঘটে, একটি চক্রীয় ফ্রিকোয়েন্সি ώ এর সাথে ঘটে, উৎসের কম্পাঙ্কের সমান। এগুলি নিরবচ্ছিন্ন গতিবিধি, যেহেতু চার্জ তৈরি হলে, একটি সম্ভাব্য পার্থক্য দেখা দেয়, সার্কিটে একটি কারেন্ট দেখা দেয় এবং অন্যান্য শারীরিক পরিমাণ। এটি ভোল্টেজ, কারেন্টে সুরেলা পরিবর্তন ঘটায়, যাকে স্পন্দিত ভৌত পরিমাণ বলা হয়।
50 Hz এর মানটিকে বিকল্প কারেন্টের শিল্প ফ্রিকোয়েন্সি হিসাবে নেওয়া হয়। একটি বিকল্প বর্তমান কন্ডাক্টরের মধ্য দিয়ে যাওয়ার সময় নির্গত তাপের পরিমাণ গণনা করার জন্য, সর্বাধিক পাওয়ার মানগুলি ব্যবহার করা হয় না, কারণ এটি শুধুমাত্র নির্দিষ্ট সময়ের মধ্যে পৌঁছে যায়। যেমন উদ্দেশ্যে, আবেদনগড় শক্তি, যা বিশ্লেষিত সময়কালে সার্কিটের মধ্য দিয়ে যাওয়া সমস্ত শক্তির অনুপাত, এর মান।
অল্টারনেটিং কারেন্টের মান ধ্রুবকের সাথে মিলে যায়, যা পর্যায়ক্রমিক কারেন্টের সমান তাপ নির্গত করে।
ট্রান্সফরমার
এটি এমন একটি ডিভাইস যা বৈদ্যুতিক শক্তির উল্লেখযোগ্য ক্ষতি ছাড়াই ভোল্টেজ বাড়ায় বা হ্রাস করে। এই নকশাটি বেশ কয়েকটি প্লেট নিয়ে গঠিত যার উপর তারের উইন্ডিং সহ দুটি কয়েল স্থির করা হয়েছে। প্রাথমিকটি একটি বিকল্প ভোল্টেজ উত্সের সাথে সংযুক্ত থাকে এবং মাধ্যমিকটি এমন ডিভাইসগুলির সাথে সংযুক্ত থাকে যা বৈদ্যুতিক শক্তি ব্যবহার করে। এই জাতীয় ডিভাইসের জন্য, একটি রূপান্তর অনুপাত আলাদা করা হয়। একটি স্টেপ-আপ ট্রান্সফরমারের জন্য, এটি একটির চেয়ে কম এবং একটি স্টেপ-আপ ট্রান্সফরমারের জন্য এটি 1।
অটো দোলনা
এগুলিকে এমন সিস্টেম বলা হয় যা স্বয়ংক্রিয়ভাবে একটি বাহ্যিক উত্স থেকে শক্তির সরবরাহ নিয়ন্ত্রণ করে। তাদের মধ্যে সঞ্চালিত প্রক্রিয়াগুলিকে পর্যায়ক্রমিক আনড্যাম্পড (স্ব-দোলক) ক্রিয়া হিসাবে বিবেচনা করা হয়। এই ধরনের সিস্টেমগুলির মধ্যে রয়েছে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক মিথস্ক্রিয়াগুলির একটি টিউব জেনারেটর, একটি ঘণ্টা, একটি ঘড়ি৷
এমন কিছু ক্ষেত্রেও রয়েছে যেখানে বিভিন্ন সংস্থা একই সাথে বিভিন্ন দিকে দোলনায় অংশ নেয়।
যদি আপনি সমান প্রশস্ততা আছে এমন নড়াচড়া একত্রে যোগ করেন, তাহলে আপনি একটি বৃহত্তর প্রশস্ততার সাথে একটি সুরেলা দোলন পেতে পারেন।
ফুরিয়ার উপপাদ্য অনুসারে, সহজ দোলক সিস্টেমের একটি সেট, যার মধ্যে একটি জটিল প্রক্রিয়া পচনশীল হতে পারে, একটি সুরেলা বর্ণালী হিসাবে বিবেচিত হয়। এটি অন্তর্ভুক্ত সমস্ত সাধারণ দোলনের প্রশস্ততা এবং ফ্রিকোয়েন্সি নির্দেশ করেযেমন একটি সিস্টেম। প্রায়শই, বর্ণালী একটি গ্রাফিকাল আকারে প্রতিফলিত হয়।
ফ্রিকোয়েন্সিগুলি অনুভূমিক অক্ষে চিহ্নিত করা হয় এবং এই ধরনের দোলনের প্রশস্ততাগুলি অর্ডিনেট অক্ষ বরাবর দেখানো হয়৷
যেকোন দোলনীয় নড়াচড়া: যান্ত্রিক, তড়িৎচুম্বকীয়, নির্দিষ্ট শারীরিক পরিমাণ দ্বারা চিহ্নিত করা হয়।
প্রথম, এই পরামিতিগুলির মধ্যে রয়েছে প্রশস্ততা, সময়কাল, ফ্রিকোয়েন্সি। প্রতিটি প্যারামিটারের জন্য গাণিতিক অভিব্যক্তি রয়েছে, যা আপনাকে গণনা চালাতে, পরিমাণগতভাবে পছন্দসই বৈশিষ্ট্যগুলি গণনা করতে দেয়।
