31. Ритм как упорядочение времени.

Временной ритм - тип связи событий, обеспечивающий упорядочение процессов во времени. Ритм формируют временнỳю структуру, согласовывает функционирование отдельных частей во времени и организующий отдельные процессы в единую систему. Ритм определяет меру времени, лежит в основе измерения времени.

Ритмичность – общая черта живого и неживого, это фактор, способствующий единству природы, и следствие этого единства.

Ритм в живой природе – форма синхронизации жизнедеятельности организма с изменениями внешней среды.

Ритм – предмет науки – ритмологии, - объединяющей различные разделы физики, химии, астрономии, геологии, биологии, медицины и т.д.

32. Космические и биологические ритмы.

Ритмические процессы во Вселенной можно разделить на две группы: ритмы по антропной (соизмеренной с жизнью человека) и геологической (не соизмеренной с жизнью человека) шкале времени.

К первой группе относятся ритмы следующих процессов: суточный ритм, годичный ритм, одиннадцатилетний ритм солнечной активности.

Ритмы по геологической шкале времени включают следующие процессы: прецессия земной оси, колебания магнитного поля Земли, обращения Солнца вокруг цента галактики.

Биологические ритмы – периодические процессы, наблюдаемые на всех уровнях организации живых систем и характеризующиеся широким диапазоном частот.

Можно выделить клеточные, органные, организменные, популяционные ритмы.

По функциональной направленности различают собственные рабочие (физиологические) ритмы, обеспечивающие сбалансированность физико – химических процессов в организме, и адаптивные, роль которых – обеспечение приспособляемости организма к изменениям среды, а периоды близки к параметрам геофизических циклов.

По природе ритмические процессы подразделяются на механические (биение сердца, ритм дыхания, сокращения перистальтики и др.) и электромагнитные (ритмы головного мозга).

33. Природа колебаний.

Колебание – процесс, характеризующийся повторяемостью во времени параметров, его описывающих.

По физической природе колеблющейся системы различают механические и электромагнитные колебания.

Колебания называются периодическими, если величина, характеризующая состояние системы, повторяется через равные промежутки времени – период колебания.

Период (T) - минимальное время, через которое повторяется состояние колебательной системы, т.е. время одного полного колебания.

Для таких колебаний x(t)=x(t+T);

Кроме периода в случае периодических колебаний определена их частота.

Частота ( )т.е. число колебаний в единицу времени.

Частота -величина, обратная периоду колебания, ;

34. Виды колебаний.

Колебания подразделяются на следующие виды: свободные или собственные, затухающие, вынужденные, автоколебания.

Свободные колебания совершаются в системе, однократно выведенной из положения равновесия и в дальнейшем предоставленной самой себе. При этом колебания происходят с собственной частотой , которая не зависит от их амплитуды, т.е. определяется свойствами самой системы.

В реальных условиях колебания всегда являются затухающими, т.е. со временем происходит уменьшение энергии за счет ее диссипации (необратимый переход части энергии упорядоченных процессов в энергию беспорядочных процессов) и как следствие уменьшается амплитуда колебаний.

Гармонические колебания, происходящие за счет внешнего периодического воздействия («вынуждающей силы»), называются вынужденными.

Важнейшим эффектом, осуществляющимся при вынужденных колебаниях, является резонанс – резкое возрастание амплитуды при приближении частоты вынужденных колебаний к собственной частоте колебательной системы.

Автоколебания – незатухающие колебания, происходящие за счет источника энергии, вид и работа которого определяется самой колебательной системой. При автоколебаниях основные характеристики – амплитуда, частота – определяются самой системой.

35. Характеристика волн.

Волна – распространение колебания в непрерывной среде. Волновой процесс характеризуется двойной периодичностью: величины, определяющие состояние системы, периодически изменяются во времени и пространстве:

Периодичность во времени характеризуется, как и в случае колебаний, периодом и частотой, а периодичность в пространстве – длиной волны (λ ). Длина волны – скалярная величина, численно равная расстоянию, на котором повторяется состояние системы: x(r)=x(r+λ);

Для гармонических волн х зависит от времени по закону синуса или косинуса, и длина волны равна расстоянию, на которое распространяется волна за период: ,