Режимы рабочего времени: виды режимов, обычный и ненормированный режим
Режим рабочего времени представляет собой определенный порядок распределения рабочего времени, который устанавливается непосредственно организацией правилами внутреннего распорядка либо коллективным договором на основании ТК РФ и иных федеральных законов. Графики рабочих смен утверждаются работодателем с учетом мнения представительного органа работников и характера работ. Так, например, режим рабочего времени работников связи и транспорта регулируется ч. 2 ст. 100 Трудового кодекса, режим работы вахтовых работников определяется гл. 47 ТК РФ, а лица, заключившие трудовой договор с физическим лицом, устанавливают режим работы и отдыха по взаимного соглашению обоих сторон (ст. 305 ТК). Отметим, что в последнем случае продолжительность рабочей недели, равно как и ежегодный оплачиваемый отпуск, не могут быть больше либо меньше норм, установленных трудовым законодательством. Режим рабочего времени может быть установлен в индивидуальном порядке для отдельных работников, быть единым для всех сотрудников или различаться в зависимости от характера работы работников различных подразделений организации.
- общую продолжительность ежедневной рабочей смены;
- время начала и время окончания работы;
- время, отведенное для перерывов;
- количество установленных в сутки смен;
- порядок рабочих и выходных дней;
- список сотрудников, работающих в режиме ненормированного рабочего дня.
Режим рабочего времени – строго регламентированный законами РФ правовой аспект, которым, с одной стороны обеспечивается надлежащая охрана труда работника, и, соответственно, с другой – отдача работником необходимой производительности труда.
Работодатель не имеет права привлекать к работе работника в течение 2-х смен подряд, также как и к работе в ночные смены при наличии запрета у работника на работу в ночное время.
Виды режимов рабочего времени
В соответствии с гл. 16 Трудового кодекса в России действуют общие (применимы для всех работников организации) и особые режимы работы (отличаются продолжительностью рабочего дня либо нестандартным распределением рабочего времени в течение всего календарного периода), в частности:
- обычный (односменный) режим работы;
- ненормированный рабочий день;
- гибкий режим рабочего времени;
- сменный режим рабочего времени;
- работа вахтовым методом;
- режим раздробленного рабочего времени (смена, разделенная на части).
Остановимся более подробно на некоторых из них.
Обычный режим работы
Обычный режим работы (на практике считается односменным) устанавливается с учетом рабочего времени и может быть с дневным, недельным или суммированным учетом.
Любая работа, выполняемая сверх нормы дневного рабочего графика, является сверхурочной работой (ст. 99 ТК РФ).
При суммированном учете рабочего времени предполагается совокупность более продолжительного периода работы, в частности, за месяц, квартал или год. Основной задачей суммированного учета рабочего времени является соответствие нормы рабочего дня продолжительности рабочего времени за весь учетный период. Такой метод установки режима рабочего времени, как правило, применяется при организации работ вахтовым методом, транспортных, услуг связи и другие. Отметим, что суммированный учет рабочего времени не предусматривает ограничения по продолжительности рабочей смены, но и как правило, она составляет 8-12 часов.
Ненормированный режим рабочего дня
Режим относится к особому режиму работы, который регулируется ст. 101 ТК РФ и предполагает исполнение трудовых функций работником вне продолжительности действующего графика рабочего времени. Главной отличительной особенностью данного режима работы является то, что работник, подчиняясь общему режиму работы, может быть привлечен работодателем для осуществления своих трудовых обязанностей до начала или по окончании рабочей смены.
Важно отметить, что работа с ненормированным режимом рабочего времени предполагает выполнение работником в дополнительное время только своих трудовых обязанностей, прописанных в трудовом договоре. Работодатель не вправе требовать от работника исполнение работ, не соответствующих трудовому договору (ст. 60 ТК РФ).
Список должностей, которые могут соответствовать ненормированному рабочему времени, определяется коллективным договором либо правилами внутреннего трудового распорядка предприятия. Режим ненормированного рабочего дня может быть применен к лицам:
- управленческого, административного, хозяйственного или технического персонала;
- работающим без учета рабочего времени;
- работающим по графику с дроблением рабочего времени на части неопределенной продолжительности.
Работник, работающий в установленном режиме ненормированного рабочего дня, может быть привлечен к выполнению своей работы вне графика без его согласия только эпизодически, тем самым, исключая систематическую переработку. При этом работник не вправе отказаться от исполнения таких работ за пределами установленной нормы продолжительности рабочего времени. Работники, график продолжительности рабочего времени которых является ненормированным, получают ежегодный оплачиваемый отпуск (не менее 3 календарный дней), при этом выходные и праздничные дни используются ими на общих основаниях. Также, на основании ст. 119 ТК РФ переработка свыше нормальной продолжительности режима рабочего времени может быть компенсирована с письменного согласия самого работника, как сверхурочная работа.
Гибкий режим рабочего времени
Данный режим представляет собой форму организации труда с саморегулированием продолжительности, начала и окончания рабочего дня. Однако, даже при гибком графике работы необходимо отработать установленное трудовым законодательством количество рабочих часов за определенный период – день, неделя, месяц (ст. 102 ТК РФ). Режим гибкого рабочего времени предусматривает скользящий график работы, который устанавливается по взаимному согласию работника и работодателя при приеме на работу либо в течение всей трудовой деятельности.
- Гибкое время – начало и конец рабочей смены, когда работник имеет право начать и заканчивать работу в удобное для него время.
- Фиксированное время – период рабочей смены, когда работник обязан находиться на рабочем месте.
Продолжительность основных составляющих частей гибкого режима рабочего времени определяется правилами внутреннего трудового распорядка организации. Учетным периодом могут считаться неделя, месяц, квартал и другие варианты режимов, которые более удобны для работника и организации.
Работники, исполняющие свои трудовые обязанности по гибкому графику, могут быть привлечены выполнению сверхурочной работы в порядке, предусмотренном ст. 99 ТК РФ.
Сменный режим рабочего времени, как правило, вводится на производстве в целях повышения эффективности использования оборудования и увеличения объема производимой продукции, при этом рабочий период производственного процесса значительно выше допустимой продолжительности ежедневного рабочего графика. Графиком сменности распределяется рабочее время работников, которые связаны производственным процессом, либо для отдельных категорий работников. График рабочих смен определяет количество смен, время начала и окончания смены, порядок чередования, устанавливает перерывы для питания и отдыха.
Вахтовый режим рабочего времени
Является формой исполнения трудовой деятельности работником без возможности ежедневного возвращения к месту проживания. Такой режим, как правило, применяется работодателями при строительстве или реконструкции объектов в целях сокращения сроков реализации проектов. Вахтовый режим предполагает предоставление работникам условий для нормального проживания, чаще всего, это создаваемые работодателем специальные мобильные здания и сооружения, оборудованные всем необходимым. Период продолжительности вахты определяется трудовым законодательством и составляет не более 1 месяца (в случае увеличения срока вахты до 3-х месяцев, ст. 299 ТК РФ, работнику производится доплата). Продолжительность рабочей смены во время вахты должна составлять не более 12 часов. Для расчета используется суммированный учет рабочего времени за месяц, квартал или 1 год. В этот учетный период включается общее рабочее время, время, затраченное на дорогу до пункта сбора, места выполнения работ и обратно, время отдыха, которое совпадает с календарным периодом. График работы вахтовым методом доводится до работников не позднее, чем за 2 месяца. Данный режим предусматривает ряд ограничений (ст. 298 ТК РФ), по которому на работу вахтовым методом не могут быть привлечены:
- работники до 18 лет;
- беременные женщины;
- женщины, на иждивении которых находятся малолетние дети в возрасте до 3-х лет;
- работники, которые имеют медицинские противопоказания.
Режим раздробленного рабочего времени
Этот режим регулируется ст. 105 ТК РФ, и, как правило, применим при производстве работ с неодинаковой интенсивностью в течение всей рабочей смены. К примеру, раздробленный режим работы используется организациями, оказывающими транспортные услуги населению, услуги связи и торговли. Разделение рабочего времени осуществляется работодателем в соответствии с правилами внутреннего распорядка организации, составленными с учетом мнения профсоюзного органа. Российское трудовое законодательство не предусматривает, на сколько частей может быть разделен рабочий день, но, как показывает практика, смена делится на 2 или более частей, неоплачиваемый перерыв между ними может составлять не более 2-х часов.
Режим сокращенного рабочего времени
Кроме нормальных режимов рабочего времени, российским трудовым законодательством предусмотрен режим сокращенного рабочего времени, продолжительность которого составляет менее 40 часов в неделю, установленных законом. В соответствии со ст. 92 ТК РФ данный график работы сокращает продолжительность рабочего времени:
- для работников, возраст которых составляет до 16 лет – 16 часов в неделю;
- для работников-инвалидов I и II групп – 5 часов в неделю;
- для работников в возрасте от 16 до 18 лет – 4 часа в неделю;
- для работников, чей вид деятельности связан с опасными (вредными) условиями труда.
Важно помнить, что сокращенное рабочее время является непосредственной обязанностью администрации организации. Данное положение законодательства требует неукоснительного исполнения.
Режим рабочего времени, виды режимов рабочего времени, их применение
Каждый работник и работодатель знают, что есть режим рабочего времени, который нужно бы соблюдать. Конечно, в современном мире эти нормы часто нарушаются. Тем не менее закон на стороне четкого регулирования и времени труда, и времени отдыха (отпуска).
Режим рабочего времени зависит от работодателя. Устанавливается он правилами внутреннего трудового распорядка, нормативными актами, коллективным договором. Причем Правила любой работодатель иметь обязан в силу требований Трудового кодекса РФ.
Что такое режим рабочего времени
Рабочее время – период времени, на протяжении которого работник исполняет трудовые обязанности. На основании трудового договора и по той должности, которая там закреплена. Перерывы, длительность которых может составлять от получаса до двух часов, в рабочее время не включаются.
Режим рабочего времени определяет длительность рабочей недели, смены, ненормированного рабочего дня, время перерывов, начало, окончание смены и их количество за одни сутки, чередование рабочих дней с нерабочими.
К примеру, на госслужбе установлен, как правило, 8-часовой рабочий день, 5- дневная рабочая неделя. А для руководителей уже ненормированный режим.
Трудовой кодекс выделяет следующие режимы рабочего времени:
- обычный (односменный)
- ненормированный
- гибкий
- сменный
- вахтовый
- раздробленного рабочего дня
Обычный режим рабочего времени
Можно выделить следующие режимы рабочего времени:
- ежедневная пятидневная работа, включающая два выходных дня
- ежедневная шестидневная работа, содержащая один выходной день
- рабочая неделя с выходными днями, предоставленными по плавающему графику
- суммированный учет времени работы
Такой график получил название односменного режима работы.
В случаях поденного учета времени работы любой труд сверх нормы – сверхурочная работа.
Используемый при таком режиме суммированный учет времени (суть в том, чтобы отработанное время за один день в среднем равнялось норме рабочего дня при соответствующем учетном периоде) служит для измерения рабочего времени. За какое время учитывать? Устанавливает работодатель, но не больше, чем за год. Получается, что количество отработанного таким сотрудником время не может превышать количество рабочих часов, определенных нормой.
Ненормированный режим рабочего времени
Ненормированный рабочий день — режим работы, в рамках которого определенные работники по приказу работодателя привлекаются к исполнению возложенных функций за пределами рабочего дня. Популярный режим работы для руководителей. То есть работник работает и в течение обычного рабочего дня. Но еще есть вероятность работать сверх своей смены.
Ненормированный день устанавливается для определенных работников, внесенных в специальный список, прилагаемый к коллективному соглашению (внутреннему распорядку).
Необходимо заметить, что на привлечение к такому виду работ сотрудника работодатель не обязан получать согласия работника или представительного органа. Такое право работодателя регламентируется трудовым договором.
Не допускается отказ работника от выполнения такого рода работ. Иначе это является нарушением трудовой дисциплины. Такой режим предполагает переработки, поэтому трудовое законодательство предусматривает предоставление дополнительных отпусков.
Гибкий режим рабочего времени
Гибкий режим рабочего времени — для коллективов или работников допускается самостоятельное определение начала и окончания дня в определенных пределах. Однако при этом требуется отработка общего рабочего времени в течение определенного учетного периода.
Главный элемент режима – гибкий график работы, который устанавливается по соглашению сторон при приеме либо в процессе работы. Установление такого режима оформляется распоряжением работодателя и не изменяет трудовых прав работника: нормирование труда, его оплата, предоставление льгот и прочее.
Сменный режим рабочего времени
Сменная работа — работа по сменам на протяжении суток. При этом работники в течение определенного периода времени, например, трех дней, работают в разные смены.
Такая работа используется в целях эффективности производства и предпринимательской деятельности. Например, с целью увеличения объема оказываемых услуг или выпускаемой продукции. Когда процесс производства превышает допустимую продолжительность работы.
При таком режиме каждая группа работников работает по графику сменности.
Работникам предоставляется непрерывный отдых – 42 часа в неделю и междусменный отдых – двойная продолжительность смены.
Различают дневную, вечернюю и ночную смены. Если 50 % продолжительности смены попадает на временной период с 22.00 до 06.00, то такая смена считается ночной.
Вахтовый режим рабочего времени
Вахтовый режим рабочего времени — форма трудового процесса не по месту проживания работников, когда исключена возможность ежедневного их возвращения к месту проживания.
Вахта – период, состоящий из времени, затраченного на выполнение работ, и времени междусменного отдыха.
Продолжительность вахты не может превышать одного месяца, но в исключительных случаях продлевается до трех месяцев. При этом смена может длиться ежедневно по 12 часов.
При таком режиме рабочего времени устанавливается суммированный учет времени. Включая время пути до места работы, время отпуска, приходящееся на этот календарный период времени.
Трудовое законодательство к работе такого характера запрещает привлекать несовершеннолетних. Отдельно регламентирован труд женщин и лиц с медицинскими противопоказаниями.
Режим разделенного рабочего времени
Режим рабочего времени с разделением рабочего дня на определенные части определяется ТК РФ. При работах особого характера либо при работах с неодинаковой интенсивностью в течение смены рабочий день подлежит разделению на части.
Как правило, такие работы связаны с обслуживанием населения: пассажирский транспорт, организации связи, торговля. В любом случае отработанное время не должно превышать продолжительности ежедневной работы. Законодательство не определяет число частей, на которое может разделяться рабочий день. Такой режим работы предусматривает доплату к основной заработной плате работника.
ОБЫЧНЫЙ РЕЖИМ — разбор слова по составу (морфемный разбор)
Вы ввели в поиск словосочетание. Ниже представлены ссылки на подробные разборы отдельных слов, входящих в его состав.
Разбор по составу слова «обычный»
Разбор по составу слова «режим»
Делаем Карту слов лучше вместе
Привет! Меня зовут Лампобот, я компьютерная программа, которая помогает делать Карту слов. Я отлично умею считать, но пока плохо понимаю, как устроен ваш мир. Помоги мне разобраться!
Спасибо! Я стал чуточку лучше понимать мир эмоций.
Вопрос: спортивный — это что-то нейтральное, положительное или отрицательное?
Положительное
Отрицательное
Ассоциации к слову «обычный»
Ассоциации к слову «режим»
Синонимы к словосочетанию «обычный режим»
Предложения со словосочетанием «обычный режим»
- Только опасное ещё больше, чем обычный режим работы, где на неделю приходится как минимум одно покушение на монарха, которого приходится спасать.
- Похудев, вы возвращаетесь к обычному режиму питания, а организм по инерции продолжает работать в экономном режиме.
- Постарайтесь добавить около часа к вашему обычному режиму сна, по крайней мере на 2 недели.
- (все предложения)
Цитаты из русской классики со словосочетанием «обычный режим»
Сочетаемость слова «обычный»
Сочетаемость слова «режим»
Значение слова «обычный»
ОБЫ́ЧНЫЙ, —ая, —ое; —чен, —чна, —чно. 1. Такой, как всегда; постоянный, привычный. (Малый академический словарь, МАС)
Все значения слова ОБЫЧНЫЙ
Значение слова «режим»
РЕЖИ́М, -а, м. 1. Государственный строй, образ правления. Царский режим. Демократический режим. (Малый академический словарь, МАС)
Все значения слова РЕЖИМ
Отправить комментарий
Дополнительно
Смотрите также
ОБЫ́ЧНЫЙ, —ая, —ое; —чен, —чна, —чно. 1. Такой, как всегда; постоянный, привычный.
Все значения слова «обычный»РЕЖИ́М, -а, м. 1. Государственный строй, образ правления. Царский режим. Демократический режим.
Все значения слова «режим»Только опасное ещё больше, чем обычный режим работы, где на неделю приходится как минимум одно покушение на монарха, которого приходится спасать.
Похудев, вы возвращаетесь к обычному режиму питания, а организм по инерции продолжает работать в экономном режиме.
Постарайтесь добавить около часа к вашему обычному режиму сна, по крайней мере на 2 недели.
- (все предложения)
Обычный режим работы (односменный)
⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 7Следующая ⇒Обычный режим работы зависит от системы учета рабочего времени. Различают режимы с поденным, недельным и суммированным учетом рабочего времени.
В соответствии со ст.100 ТК РФ при организации трудового процесса организации вправе прибегнуть к ежедневной пятидневной работе с двумя выходными днями, ежедневной шестидневной работе с одним выходным днем, рабочей неделе с предоставлением выходных дней по скользящему графику, а в соответствии со ст. 104 ТК РФ – к суммированному учету рабочего времени.
График ежедневной работы на практике получил наименование односменный режим работы.
При поденном учете рабочего времени любая работа сверх нормы есть сверхурочная работа (ст.99 ТК РФ).
Ненормированный рабочий день
Статья 101 ТК РФ определяет ненормированный рабочий день как особый режим работы, при котором отдельные работники могут по распоряжению работодателя при необходимости эпизодически привлекаться к выполнению своих трудовых функций за пределами нормальной продолжительности рабочего времени.
Ненормированный рабочий день может применяться:
— для лиц административного, управленческого, технического и хозяйственного персонала;
— лиц, труд которых не поддается учету во времени;
— лиц, которые распределяют время по своему усмотрению;
— лиц, рабочее время которых по характеру работы дробится на части неопределенной длительности.
Хотя ненормированный рабочий день связан с переработкой сверх нормы рабочего времени, он не рассматривается как сверхурочная работа, поскольку в данном случае сам характер работы предполагает возможность переработки, которая к тому же, как правило, не поддается точному учету. Поэтому компенсация переработки при ненормированном рабочем дне осуществляется не по правилам сверхурочных работ, а путем предоставления дополнительного отпуска – не менее трех календарных дней.
Перечень должностей работников с ненормированным рабочим днем устанавливается коллективным договором, соглашением или правилами внутреннего трудового распорядка организации (ст.372 ТК РФ).
Режим работы с гибким графиком
Одна из форм гибкого рабочего времени, получившая распространение в нашей стране, — так называемый скользящий, или гибкий график работ. Работа выполняется в режиме гибкого рабочего времени, когда начало, окончание или общая продолжительность рабочего дня определяются по соглашению сторон (ст. 102 ТК РФ).
Гибкие графики работы могут применяться как при пятидневной и шестидневной рабочих неделях, так и при других режимах работы в организациях различных отраслей экономики страны.
Скользящий (гибкий) график предполагает, что в организации устанавливается «фиксированное время» — период, когда работники должны обязательно находиться на рабочем месте, и «переменное (гибкое) время» в начале и в конце рабочей смены, в пределах которого работники вправе начинать и заканчивать работу по своему усмотрению.
Максимально допустимая продолжительность смены при применении гибкого графика — 10 часов. В исключительных случаях продолжительность времени пребывания на работе (вместе с перерывами для отдыха) допускается в пределах 12 часов.
При всех вариантах режимов с гибким рабочим временем установленная в организации норма рабочего времени должна быть полностью отработана в течение учетного периода. В этих случаях переработка рабочего времени в дни отработки не может считаться сверхурочной работой.
Разделение рабочего дня на части
Трудовое законодательство предусматривает в отдельных случаях, там, где это необходимо по условиям производства, разделение рабочей смены на части. При этом общая продолжительность рабочего времени не должна превышать установленной нормы ежедневной работы. Такого рода «разделенный», или «раздробленный» рабочий день, целесообразный там, где объем работы существенно меняется в течение дня, может вводиться только для отдельных категорий работников.
Разделение смены на части вводится работодателем на основании локального нормативного акта, принятого с учетом мнения выборного профсоюзного органа данной организации.
Компенсируется работа в таких условиях, как правило, повышенной оплатой, устанавливаемой по соглашению сторон.
Сменный режим работы
Сменная работа предполагает работу в две, три, четыре смены (ст.103 ТК РФ).
Особенности технологического процесса, необходимость эффективного использования дорогостоящего оборудования и другие причины требуют применения многосменных режимов труда. При таких режимах труда необходимо соблюдать специальные нормы трудового законодательства. Так, чередование работников по сменам должно осуществляться равномерно.
Переход из одной смены в другую определяется графиком; как правило, такой переход происходит после дня отдыха. Назначение работника на работу в течение двух смен подряд запрещается.
И шестидневная рабочая неделя, и пятидневная рабочая неделя применимы тогда, когда работа производится в одну-две смены. При трехсменной работе, в непрерывном производстве, когда технологический процесс не может быть обеспечен применением пятидневной или шестидневной рабочей недели, вводятся иные режимы, основанные, как правило, на суммированном учете рабочего времени.
Вахтовый метод работы
Весьма специфический режим труда с суммированным учетом рабочего времени — вахтовый метод организации работ. Он предназначен для организации работы на производственных объектах, находящихся на значительном удалении от места расположения организации.
Работа на этих объектах выполняется сменным (вахтовым) персоналом, который в период пребывания на производственных объектах проживает в специально создаваемых вахтовых поселках и систематически через определенное время возвращается к месту расположения организации. Особенность режима рабочего времени при вахтовом методе состоит в том, что продолжительность смены удлиняется до 10-12 часов и в период пребывания на объекте сокращается время междусменного и еженедельного отдыха.
Компенсация за переработку предоставляется в виде свободных от работы дней в течение учетного периода по месту расположения организации. Учетный период при вахтовом методе может составлять месяц, квартал или более длительное время, но не более года. Учетный период охватывает все рабочее время, время в пути от места нахождения работодателя или от пункта сбора до места выполнения работы и обратно, а также время отдыха, приходящееся на данный календарный отрезок. Графики работ на вахте утверждаются работодателем с учетом мнения выборного профсоюзного органа данной организации и доводятся до сведения работников не за один месяц, как обычные графики, а за два месяца.
К работам, выполняемым вахтовым методом, не могут привлекаться
— работники в возрасте до 18 лет,
— беременные женщины и женщины, имеющие детей в возрасте до трех лет,
— а также лица, имеющие медицинские противопоказания к выполнению работ вахтовым методом.
Продолжительность работы в предпраздничные дни
Продолжительность рабочего дня или смены, непосредственно предшествующих нерабочему праздничному дню, уменьшается на 1 час (ч. 1 ст. 95 ТК РФ). Законодательство не предусматривает каких-либо исключений из этого правила, поэтому указанное уменьшение продолжительности работы производится как при нормальном, так и при сокращенном, а также, по нашему мнению, и при неполном рабочем времени. Если предпраздничный день совпадает с выходным, то предшествующий ему рабочий день не уменьшается.
В непрерывно действующих организациях и на отдельных видах работ, где невозможно уменьшение продолжительности работы (смены) в предпраздничный день, переработка компенсируется предоставлением работнику дополнительного времени отдыха или, с согласия работника, оплатой по нормам, установленным для сверхурочной работы.
Читайте также:
Нормальный режим
Чтобы узнать о других типах режима, см. Режим (значения).
Вибрация одиночной нормальной моды круглого диска с закрепленным граничным условием по всей внешней кромке. Смотрите другие режимы.Нормальный режим колебательной системы — это модель движения, при которой все части системы движутся синусоидально с одинаковой частотой и с фиксированным соотношением фаз. Частоты нормальных режимов системы известны как ее собственные частоты или резонансные частоты. Физический объект, такой как здание, мост или молекула, имеет набор нормальных режимов, которые зависят от его структуры, материалов и граничных условий.
В отношении музыки обычные режимы вибрирующих инструментов (струн, воздуховодов, барабанов и т. Д.) Называются «гармониками» или «обертонами».
Наиболее общее движение системы — это суперпозиция ее нормальных режимов. Эти моды нормальны в том смысле, что они могут перемещаться независимо, то есть возбуждение одной моды никогда не вызовет движение другой моды.
Концепция нормальных мод также находит применение в теории волн, оптике, квантовой механике и молекулярной динамике.
Номера режимов
Режим вибрации характеризуется модальной частотой и формой моды и пронумерован в соответствии с количеством полуволн в вибрации. Например, если вибрирующая балка с двумя закрепленными концами отображала форму моды, равную половине синусоидальной волны (один пик на вибрирующей балке), она бы вибрировала в режиме 1. Если бы у нее была полная синусоида (один пик и одна впадина). ) он будет вибрировать в режиме 2.
В системе с двумя или более измерениями, такой как изображенный диск, каждому измерению дается номер режима. Используя полярные координаты, у нас есть радиальная координата и угловая координата. Если вы измеряете от центра наружу по радиальной координате, вы столкнетесь с полной волной, поэтому номер моды в радиальном направлении равен 2. Другое направление сложнее, потому что только половина диска рассматривается из-за антисимметричной (также называемой кососимметрия) характер колебания диска в угловом направлении.Таким образом, измеряя 180 ° в угловом направлении, вы столкнетесь с полуволной, поэтому номер моды в угловом направлении равен 1. Таким образом, номер режима системы равен 2-1 или 1-2, в зависимости от того, какая координата считается «первая» и которая считается «второй» координатой (поэтому важно всегда указывать, какой номер режима соответствует каждому направлению координат).
Каждый режим полностью независим от всех других режимов. Таким образом, все моды имеют разные частоты (более низкие моды имеют более низкие частоты) и разные формы колебаний.
Узлы
Форма колебаний барабанной мембраны с узловыми линиями бледно-зеленого цвета.В одномерной системе в данном режиме вибрация будет иметь узлы или места, где смещение всегда равно нулю. Эти узлы соответствуют точкам формы колебаний, где форма колебаний равна нулю. Поскольку вибрация системы задается формой моды, умноженной на функцию времени, смещение узловых точек всегда остается нулевым.
При расширении до двухмерной системы эти узлы становятся линиями, где смещение всегда равно нулю.Если вы посмотрите анимацию выше, вы увидите два круга (один примерно на полпути между краем и центром, а другой — на самом краю) и прямую линию, разделяющую диск пополам, где смещение близко к нулю. В реальной системе эти линии в точности равнялись бы нулю, как показано справа.
Связанные генераторы
Рассмотрим два равных тела (не подверженных действию силы тяжести), каждое массой м , прикрепленных к трем пружинам, каждая с жесткостью пружины k .Они прикрепляются следующим образом:
, где краевые точки зафиксированы и не могут двигаться. Мы будем использовать x 1 ( t ) для обозначения горизонтального смещения левой массы и x 2 ( t ) для обозначения смещения правой массы.
Если мы обозначим ускорение (вторая производная от x ( t ) по времени) как, уравнения движения будут:
Поскольку мы ожидаем колебательное движение, мы пробуем:
Подставив их в уравнения движения, мы получим:
Поскольку экспоненциальный множитель является общим для всех терминов, мы его опускаем и упрощаем:
И в матричном представлении:
Чтобы это уравнение имело нетривиальное решение, матрица слева должна быть сингулярной, поэтому определитель матрицы должен быть равен 0, поэтому:
Решая относительно ω, мы имеем два решения:
Если мы подставим ω 1 в матрицу и решим для ( A 1 , A 2 ), мы получим (1, 1).Если подставить ω 2 , получим (1, −1). (Эти векторы являются собственными векторами, а частоты — собственными значениями.)
Первый нормальный режим:
Что соответствует обеим массам, движущимся в одном направлении одновременно.
Второй нормальный режим:
Это соответствует массам, движущимся в противоположных направлениях, в то время как центр масс остается неподвижным.
Общее решение представляет собой суперпозицию нормальных режимов , где c 1 , c 2 , φ 1 и φ 2 определяются начальными условиями задачи.
Продемонстрированный здесь процесс может быть обобщен и сформулирован с использованием формализма лагранжевой механики или гамильтоновой механики.
Стоячие волны
Стоячая волна — это непрерывная форма нормального режима. В стоячей волне все пространственные элементы (то есть координаты ( x , y , z )) колеблются с одинаковой частотой и синфазно (вместе достигают точки равновесия), но каждый имеет разную амплитуду.
Общая форма стоячей волны:
- Ψ ( t ) = f ( x , y , z ) ( A cos (ω t ) + B sin (ω t ))
, где ƒ ( x , y , z ) представляет зависимость амплитуды от местоположения, а косинус \ синус — колебания во времени.
Физически стоячие волны образованы интерференцией (суперпозицией) волн и их отражениями (хотя можно также сказать и обратное: движущаяся волна — это суперпозиция стоячих волн). Геометрическая форма среды определяет, какой будет интерференционная картина, таким образом, определяется форма стоячей волны ƒ ( x , y , z ). Эта пространственная зависимость называется нормальным режимом .
Обычно для задач с непрерывной зависимостью от ( x , y , z ) нет единственного или конечного числа нормальных режимов, но существует бесконечно много нормальных режимов.Если проблема ограничена (т. Е. Определена на конечном участке пространства), существует счетное количество (дискретная бесконечность) нормальных режимов (обычно пронумерованных n = 1, 2, 3, …). Если проблема не ограничена, существует непрерывный спектр нормальных режимов.
Эластичные тела
См .: Твердое тело Эйнштейна и модель Дебая
.В любом твердом теле при любой температуре первичные частицы (например, атомы или молекулы) не являются неподвижными, а скорее колеблются относительно средних положений.В изоляторах способность твердого тела накапливать тепловую энергию почти полностью обусловлена этими колебаниями. Многие физические свойства твердого тела (например, модуль упругости) можно предсказать, зная частоты, с которыми колеблются частицы. Простейшее предположение (Эйнштейна) состоит в том, что все частицы колеблются вокруг своего среднего положения с одной и той же собственной частотой ν . Это эквивалентно предположению, что все атомы независимо колеблются с частотой ν .Эйнштейн также предположил, что разрешенные энергетические состояния этих колебаний являются гармониками или целыми кратными hν . Спектр форм волны можно описать математически, используя ряд Фурье синусоидальных флуктуаций плотности (или тепловых фононов).
Основная и первые шесть обертонов вибрирующей струны. Математика распространения волн в кристаллических твердых телах состоит из рассмотрения гармоник как идеального ряда Фурье синусоидальных флуктуаций плотности (или волн смещения атомов).Дебай впоследствии осознал, что каждый осциллятор всегда тесно связан со своими соседними осцилляторами. Таким образом, заменив идентичные несвязанные осцилляторы Эйнштейна на такое же количество связанных осцилляторов, Дебай коррелировал упругие колебания одномерного твердого тела с числом математически особых видов колебаний натянутой струны (см. Рисунок). Чистый тон самого низкого тона или частоты называется основным, а кратные этой частоте — его гармоническими обертонами.Он присвоил одному из осцилляторов частоту основной вибрации всего блока твердого тела. Он назначил остальным осцилляторам частоты гармоник этой основной гармоники, причем самая высокая из всех этих частот ограничивалась движением наименьшего первичного блока.
Нормальные моды колебаний кристалла в общем случае представляют собой суперпозицию множества обертонов, каждый из которых имеет соответствующую амплитуду и фазу. Более длинноволновые (низкочастотные) фононы — это как раз те акустические колебания, которые рассматриваются в теории звука.Как продольные, так и поперечные волны могут распространяться через твердое тело, в то время как, как правило, только продольные волны поддерживаются жидкостями.
В продольной моде смещение частиц из положения равновесия совпадает с направлением распространения волны. Механические продольные волны также упоминаются как волны сжатия . Для поперечных мод отдельные частицы движутся перпендикулярно распространению волны.
Согласно квантовой теории, средняя энергия нормальной колебательной моды кристаллического твердого тела с характеристической частотой υ составляет:
Термин (1/2) hυ представляет «нулевую энергию» или энергию, которую осциллятор будет иметь при абсолютном нуле. E ( ν ) стремится к классическому значению kT при высоких температурах
Энтропия в нормальном режиме:
Свободная энергия:
, который для kT >> hν стремится к:
Чтобы вычислить внутреннюю энергию и удельную теплоемкость, мы должны знать количество нормальных форм колебаний и частоту между значениями ν и ν + dν .Пусть это число будет f (ν) dν. Поскольку общее количество нормальных мод составляет 3 N , функция f (ν) определяется как:
Интегрирование производится по всем частотам кристалла. Тогда внутренняя энергия U будет равна:
Квантовая механика
В квантовой механике состояние системы описывается волновой функцией, которая решает уравнение Шредингера.Квадрат абсолютного значения, т.е.
— это плотность вероятности измерения частицы на месте x в момент времени t .
Обычно при использовании какого-либо потенциала волновая функция раскладывается на суперпозицию собственных состояний энергии, каждое из которых колеблется с частотой. Таким образом, мы можем написать
Собственные состояния имеют физический смысл не только ортонормированный базис. Когда энергия системы измеряется, волновая функция коллапсирует до одного из своих собственных состояний, и поэтому волновая функция частицы описывается чистым собственным состоянием, соответствующим измеренной энергии.
Земля
Нормальные моды генерируются в земле из-за длинноволновых сейсмических волн от сильных землетрясений, мешающих формированию стоячих волн.
Для упругой, изотропной, однородной сферы возникают сфероидальный, тороидальный и радиальный (или дышащие) режимы. Сфероидальные моды включают только волны P и SV (например, волны Рэлея) и зависят от номера обертона n и углового порядка l, но имеют вырождение азимутального порядка m. Увеличение l концентрирует фундаментальную ветвь ближе к поверхности, а при больших l стремится к волнам Рэлея.Тороидальные моды включают только волны SH (например, волны Лява) и не существуют во внешнем жидком ядре. Радиальные моды — это всего лишь подмножество сфероидальных мод с l = 0. Вырождения не существует на Земле, поскольку оно нарушается вращением, эллиптичностью и трехмерной неоднородной структурой скорости и плотности.
Мы либо предполагаем, что каждая мода может быть изолирована, приближение самосвязи, либо что многие моды близки по частотному резонансу, приближение перекрестной связи. Самосвязывание изменит только фазовую скорость, а не количество волн вокруг большого круга, что приведет к растяжению или сжатию структуры стоячих волн.Перекрестная связь может быть вызвана вращением Земли, приводящим к смешению основных сфероидальных и тороидальных мод, или асферической структурой мантии или эллиптичностью Земли.
См. Также
- Отдельные типы:
- Физические приложения:
- Математические инструменты:
Ссылки
- Блевинс, Роберт Д. Формулы для собственной частоты и формы колебаний .
- Tzou, H.S .; Бергман Л. А. Динамика и управление распределенными системами .
- Деусс, Арвен (2010-2011). Физика Земли как планеты Лекция . Кембриджский университет.
Внешние ссылки
нормальный режим — определение — английский
Примеры предложений с «нормальным режимом», память переводов
WikiMatrix Это нормальный режим замещения производными карбоновых кислот, такими как ацилхлориды, сложные эфиры и амиды. Счетчик EURLex-2 измеряет выходную энергию ИБП в кВтч в каждом нормальном режиме. WikiMatrix В нормальном режиме они объединяются в LUT с 4 входами через левый мультиплексор.патент-wipoПреобразователь мощности с пониженным энергопотреблением при переключении между спящим и нормальным режимами во время зарядки устройстваUN-2Например, может быть нормальный режим, эко-режим и спортивный режим на выбор. spinger Последний затем анализируется с точки зрения нормального Mode.UN-2 Эти сообщения могут опционально иметь ответ от сервера в нормальном режиме (что рекомендуется) .UN-2 Время в пути не в нормальном режимеpatents-wipo Контроллер системы топливных элементов имеет нормальный режим и режим безопасности.WikiMatrixПоскольку строки слабо связаны, нормальные режимы имеют незаметно разные частоты. MultiUnЭти сообщения могут опционально иметь ответ от сервера в нормальном режиме (который рекомендуется WikiMatrix В физических проблемах, они могут быть пространственно-временными координатами или амплитудами нормального режима. Оператор MODE IS может использоваться для изменения этого значения по умолчанию. QED Теперь мы видим, мы находимся в нормальном режиме?! UN-2 (Он имеет те же функции, что и нормальный режим. Mid.ru Этот механизм работает в нормальном режиме.Обычное сканирование В нормальном режиме нажмите кнопку 1 (запрограммировано для первого канала (например, патенты-wipo В нормальном режиме работы первичное и вторичное кольца работают нормально. Обычное сканирование Таким образом, во время остановки производственного отдела BMC все остальные мастерские работали в обычном режиме. MultiUn Время в пути не по прямому маршруту и в нормальном режимеUN-2 Время в пути по прямому маршруту и в нормальном режимеGiga-frenХимическая токсичность — это нормальный режим токсического воздействия на загрязнители окружающей среды. WikiMatrix Другой — нормальный режим, в котором игроки должны перемещаться по разным области, сражающиеся с различными врагами.WikiMatrix MPU-401 может работать в двух режимах: нормальном режиме и режиме UART.Показаны страницы 1. Найдено 848 предложения с фразой normal mode.Найдено за 19 мс.Накопители переводов создаются человеком, но выравниваются с помощью компьютера, что может вызвать ошибки. Найдено за 1 мс.Накопители переводов создаются человеком, но выравниваются с помощью компьютера, что может вызвать ошибки. Они поступают из многих источников и не проверяются. Имейте в виду.
Нормальные режимы и фононы
При конечных температурах атомы в кристалле колеблются. В приведенном ниже моделировании атомы случайным образом перемещаются вокруг своих положений равновесия.
Если атомы совершают только небольшие смещения из своих положений равновесия, минимумы потенциалов связи можно аппроксимировать параболами, а силы между атомами можно описать линейными пружинами. Любое возможное движение системы масса-пружина можно описать в терминах ее нормальных режимов. В нормальном режиме все атомы движутся с одинаковой частотой. Нормальных режимов столько, сколько степеней свободы в задаче. В приведенном выше моделировании есть 64 атома, каждый из которых может двигаться в двух измерениях.Эта система имеет $ 2 \ times 64 = 128 $ нормальных режимов. Приведенная ниже симуляция может отображать все нормальные режимы этой системы.
Ваш браузер не поддерживает элемент холста.
$ k_x: \, $$ — \ frac {\ pi} {a} $
$ — \ frac {3 \ pi} {4a} $
$ — \ frac {\ pi} {2a} $
$ — \ frac {\ pi} {4a} $
$ 0 $
$ \ frac {\ pi} {4a} $
$ \ frac {\ pi} {2a} $
$ \ frac {3 \ pi} {4a} $
$ \ frac {\ pi} {a} $
$ k_y: \, $$ — \ frac {\ pi} {a} $
$ — \ frac {3 \ pi} {4a} $
$ — \ frac {\ pi} {2a} $
$ — \ frac {\ pi} {4a} $
$ 0 $
$ \ frac {\ pi} {4a} $
$ \ frac {\ pi} {2a} $
$ \ frac {3 \ pi} {4a} $
$ \ frac {\ pi} {a} $
Трехмерный кристалл, содержащий $ N $ атомов, имеет $ 3N $ нормальных мод.
Атомы в нормальном режиме колеблются синусоидально с угловой частотой $ \ omega $, как гармонический осциллятор. При квантовании нормальных мод разрешенные энергии имеют ту же форму, что и для гармонического осциллятора: $ E = \ hbar \ omega \ left (n + \ frac {1} {2} \ right) $, где $ n $ — целое число. Каждый квант энергии $ \ hbar \ omega $ в нормальном режиме называется фононом . Целое число $ n $ — это количество фононов в этом нормальном режиме. Фонон имеет те же $ \ omega $ и $ \ vec {k} $, что и нормальный режим, к которому он принадлежит.
В тепловом равновесии среднее число фононов в нормальном режиме определяется фактором Бозе-Эйнштейна,
\ [\ begin {уравнение} f_ {BE} = \ frac {1} {\ exp \ left (\ frac {\ hbar \ omega} {k_BT} \ right) -1}. \ конец {уравнение} \]Фононы — это бозоны, поэтому в каждой нормальной моде может быть произвольное число.
.