Skip to main content
Global

15.1: مقدمة للتذبذبات

  • Page ID
    200120
  • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    نبدأ دراسة التذبذبات بأنظمة بسيطة من البندول والينابيع. على الرغم من أن هذه الأنظمة قد تبدو أساسية جدًا، إلا أن المفاهيم المعنية لها العديد من التطبيقات الواقعية. على سبيل المثال، يبلغ ارتفاع مبنى Comcast في فيلادلفيا بولاية بنسلفانيا حوالي 305 مترًا (1000 قدم). عندما يتم بناء المباني بشكل أطول، يمكن أن تكون بمثابة بندولات مادية مقلوبة، حيث تتأرجح الطوابق العليا بسبب النشاط الزلزالي والرياح المتقلبة. في مبنى Comcast، يتم استخدام مخمد الكتلة المضبوط لتقليل التذبذبات. يوجد في الجزء العلوي من المبنى مخمد لكتلة عمود السائل مضبوط يتكون من خزان مياه سعة 300 ألف جالون. يسمح هذا الخزان على شكل حرف U للماء بالتأرجح بحرية بتردد يطابق التردد الطبيعي للمبنى. يتم توفير التخميد من خلال ضبط مستويات الاضطراب في المياه المتحركة باستخدام الحواجز.

    الشكل (أ) عبارة عن صورة لمبنى Comcast في فيلادلفيا، بنسلفانيا، وهو مبنى مرتفع جدًا. يوضح الشكل (ب) مخمد عمود السائل. المثبط عبارة عن خزان سائل أعلى المبنى. وفي كلا طرفي الخزان توجد أعمدة عمودية، مع حواجز بين الخزان والأعمدة. يتحرك السائل أفقيًا في غرفة التوصيل، في الاتجاه المعاكس لحركة المبنى، من خلال الحواجز، ثم عموديًا في الأعمدة.
    الشكل\(\PageIndex{1}\): (أ) يبلغ ارتفاع مبنى Comcast في فيلادلفيا، بنسلفانيا، الذي يلوح في الأفق عالياً فوق الأفق، حوالي 305 أمتار (1000 قدم). عند هذا الارتفاع، يمكن أن تتأرجح الطوابق العليا ذهابًا وإيابًا بسبب النشاط الزلزالي والرياح المتقلبة. (ب) يظهر أعلاه رسم تخطيطي لمخمد كتلة عمود السائل المضبوط، الذي تم تركيبه في الجزء العلوي من كومكاست، ويتألف من خزان مياه سعة 000 300 غالون للحد من التذبذبات.