Обертання

Для того щоб спостерігати періодичні руху, необов’язково, щоб тіла пересувалися в просторі вздовж прямої лінії. У деяких випадках достатньо, щоб вони просто оберталися. У цьому легко переконатися, подивившись на звичайний годинник. Їх стрілки обертаються навколо осі, і при цьому ми помічаємо, що вони періодично повертаються в одну і ту ж точку циферблата. Можна побудувати графік, аналогічний попередньому, але тепер по осі x відкласти вже не відстань, а час. По осі у відкладемо цифри, на які вказує стрілка. Правда, може виникнути проблема: як вимірювати відрізки часу? Цього не можна зробити за нашими годинах, оскільки з їх допомогою ми вимірюємо рух стрілок самих годин.

Для цієї мети потрібно скористатися іншими годинами, наприклад пісковими. Також можна вважати свій пульс, як це робив Галілей, або просто довіритися внутрішньому відчуттю часу, про який ми говорили в попередньому розділі. У будь-якому випадку ми знаємо, що час минає, правильніше сказати, триває. І в міру того як воно триває, стрілки на циферблаті годинника змінюють своє положення від 1 до 12, знову від 1 до 12 і так весь час, поки ми будемо спостерігати. Але якщо годинник має три стрілки – годинну, хвилинну і секундну, то вони будуть повертатися у вихідне положення, скажімо, до цифри 1, через неоднакове час. Секундної стрілкою для цього знадобиться 60 с, хвилинної – годину, т. Е. 3600 с, а вартовий – 12 год, т. Е. 43200 с. Це означає, що різні стрілки мають різні періоди обертання, які дорівнюють відповідно хвилині, годині і 12 годинах. Такий рух називають періодичним, і ми його вже обговорювали в попередньому параграфі. По завершенні циклу – повного обороту стрілки – вона повертається у вихідне положення, і все починається спочатку. Але це початок буде початком тільки з точки зору цієї стрілки, а з точки зору інших – процес буде продовжуватися. Якщо у нас є годинник з різними стрілками, ми можемо не користуватися для відліку ніякими іншими годинами, а просто побудувати графік, відклавши по осі х свідчення хвилинної стрілки, а по осі у – секундної. Рівно через хвилину секундна стрілка повернеться в початкове положення і почне відлік спочатку, а хвилинна зрушиться тільки на одну поділку і буде відраховувати все нові відрізки часу. Подивившись на графік, ми побачимо, що на ньому зображена періодична функція. Через рівні відрізки на осі х, відповідні хвилині, точка буде мати однакові значення, якщо відраховувати їх по осі х. Ми отримали періодичне рух з періодом, що становить 1 хв.
Під періодичними процесами розуміють такі зміни в системах, коли їх положення або стан через певний проміжок часу повертається до того, яке вже мало місце раніше. Найбільш наочним періодичним процесом служить рух Землі навколо своєї осі і навколо Сонця. З інтервалом у 24 год Сонце з’являється над горизонтом, проходить через зеніт і зникає за іншою точкою горизонту. З інтервалом приблизно в 365 днів змінюється температура повітря, розпускаються і опадає листя, святкується день народження, починається і закінчується навчальний рік. Але ці приклади хоча і наочні, але не зовсім точні. Сонце сьогодні сходить і заходить не зовсім в тих точках, де воно це робило вчора, листя цього року можуть розпуститися раніше чи пізніше, ніж у попередньому, та й взагалі Земля обертається навколо Сонця не за 365 днів, а трохи повільніше. Так що така періодичність, на відміну від періодичності точних фізичних процесів, має приблизний характер. Але саме чергування часу доби і пір року послужило для людства початком вимірювання часу, створення календаря і внесло порядок в господарське та соціальний устрій.

...
ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Застосування солей