Mi az a fázistér?

A fázistér olyan absztrakció, amelyet a fizikusok használnak a rendszerek megjelenítéséhez és tanulmányozásához;A virtuális tér minden pontja a rendszer vagy annak egyik részének egyetlen lehetséges állapotát képviseli.Ezeket az állapotokat általában a rendszer evolúciójának releváns dinamikus változók halmaza határozza meg.A fizikusok fázisterületet különösen hasznosak a mechanikai rendszerek, például a pendula, a bolygók keringésére, amelyek keringnek egy központi csillagra vagy a Springs által összekapcsolt tömegekre.Ebben a kontextusban az objektum állapotát annak helyzete és sebessége határozza meg, vagy azzal egyenértékű, annak helyzete és lendülete.A fázisterület felhasználható a nem klasszikus és mdash tanulmányozására;és még a nem determinisztikus és mdash;Rendszerek, mint például a kvantummechanikában tapasztaltak.A tömeg mozgását négy tényező határozza meg: a rugó hossza, a rugó merevsége, a tömeg súlya és a tömeg sebessége.Csak az első és az utolsó változások az idő múlásával, feltételezve, hogy a gravitációs erő apró változásait figyelmen kívül hagyják.Így a rendszer állapotát egy adott időpontban kizárólag a rugó hossza és a tömeg sebessége határozza meg.-Amikor a tömeget elengedik, egy pillanatra nyugalomban van, tehát a sebessége 0/s.A rendszer állapota ebben a pillanatban leírható (10 in, 0 in/s) vagy (25,4 cm, 0 cm/s).

A tömeg először felfelé gyorsul, majd lelassul, amikor a rugó tömörül.A tömeg leállhat, ha a rugó 6 hüvelyk (15,2 cm) hosszú.Abban a pillanatban a tömeg ismét nyugalomban van, tehát a rendszer állapotát (6 in, 0 in/s) vagy (15,2 cm, 0 cm/s) lehet leírni.

A végpontokban a tömeg nulla sebességgel rendelkezik, tehát nem meglepő, hogy a leggyorsabban mozog a köztük lévő félúton, ahol a rugó hossza 8 hüvelyk (20,3 cm).Feltételezhetjük, hogy a tömegsebesség ezen a ponton 4 in/s (10,2 cm/s).Amikor felfelé haladva halad át a középpontban, a rendszer állapotát (8 hüvelyk, 4 in/s) vagy (20,3 cm, 10,2 cm/s) lehet leírni.Lemenve a tömeg lefelé halad, tehát a rendszer állapota abban a pontban (8 hüvelyk, -4 in/s) vagy (20,3 cm, -10,2 cm/s).Ezek és más államok, amelyekben a rendszer tapasztalatai ellipszist hoznak létre, amely ábrázolja a rendszer fejlődését.Egy ilyen gráfot fázisdiagramnak nevezünk.Az a specifikus pálya, amelyen keresztül egy adott rendszer áthalad a pályája.Ha a tömeget az egyensúlyi ponton szabadon engedték mdash;Az a pont, ahol a rugó ereje pontosan törli a gravitációs erőt mdash;A tömeg a helyén maradna.Ez egyetlen pont lenne a fázistérben.Így látható, hogy ennek a rendszernek a pályája koncentrikus ellipszisek.Az objektum állapotát ábrázoló változók meghatározzák annak jövőjét, így csak egy út lehet és egy út a pályáján.Ezért a pályák nem tudnak átlépni egymást.Ez a tulajdonság rendkívül hasznos a rendszerek fázisterület használatához történő elemzéséhez.