Amplitúdó vs frekvencia
Az amplitúdó és a frekvencia a periodikus mozgások két alapvető tulajdonsága. E fogalmak megfelelő megértésére van szükség az olyan mozgások tanulmányozásához, mint az egyszerű harmonikus mozgások és a csillapított harmonikus mozgások. Ebben a cikkben megvitatjuk, hogy mi a frekvencia és az amplitúdó, azok meghatározása, az amplitúdó és a frekvencia mérése és függőségei, végül az amplitúdó és a frekvencia közötti különbség.
Frekvencia
A frekvencia olyan tárgy, amelyet tárgyak periodikus mozgatásával tárgyalnak. A frekvencia fogalmának megértéséhez a periodikus mozgások megfelelő megértése szükséges. Periodikus mozgásnak tekinthető minden olyan mozgás, amely rögzített időtartamban ismétlődik. A Nap körül forgó bolygó periodikus mozgás. A Föld körül keringő műhold periodikus mozgás, még az egyensúlyi gömb mozgásának is periodikus mozgása. A legtöbb periodikus mozgás körkörös, lineáris vagy félköríves. A periodikus mozgásnak van frekvenciája. A gyakoriság azt jelenti, hogy az esemény mennyire „gyakori”. Az egyszerűség kedvéért a gyakoriságot vesszük figyelembe másodpercenként. Az időszakos mozgások lehetnek egyenletesek vagy nem egyenletesek. Az egyenruhának lehet egyenletes szögsebessége. Az olyan funkcióknak, mint az amplitúdó-moduláció, kettős periódusok lehetnek. Ezek periodikus függvények, amelyek más periodikus függvényekbe vannak beágyazva. A periodikus mozgás frekvenciájának inverze megadja az időtartamot. Az egyszerű harmonikus mozgások és a csillapított harmonikus mozgások szintén periodikus mozgások. Ezáltal egy periodikus mozgás frekvenciája két hasonló esemény közötti időeltérés felhasználásával is megszerezhető. Az egyszerű inga frekvenciája csak az inga hosszától és a kis rezgések esetén a gravitációs gyorsulástól függ. Az egyszerű inga frekvenciája csak az inga hosszától és a kis rezgések esetén a gravitációs gyorsulástól függ. Az egyszerű inga frekvenciája csak az inga hosszától és a kis rezgések esetén a gravitációs gyorsulástól függ.
Amplitúdó
Az amplitúdó a periodikus mozgás nagyon fontos tulajdonsága is. Az amplitúdó fogalmának megértéséhez meg kell érteni a harmonikus mozgások tulajdonságait. Az egyszerű harmonikus mozgás olyan mozgás, hogy az elmozdulás és a sebesség kapcsolata a = -ω 2 formában jelenik meg.x ahol „a” a gyorsulás és „x” az elmozdulás. A gyorsulás és az elmozdulás párhuzamos. Ez azt jelenti, hogy a tárgyra ható nettó erő a gyorsulás irányában is van. Ez a kapcsolat olyan mozgást ír le, ahol az objektum egy központi pont körül ingadozik. Látható, hogy amikor az elmozdulás nulla, a tárgyra ható nettó erő is nulla. Ez a rezgés egyensúlyi pontja. A tárgy maximális elmozdulása az egyensúlyi pontról az oszcilláció amplitúdójaként ismert. Az egyszerű harmonikus rezgés amplitúdója szigorúan a rendszer teljes mechanikai energiájától függ. Egyszerű rugótömeg-rendszer esetén, ha a teljes belső energia E, az amplitúdó egyenlő 2E / k, ahol k a rugó rugóállandója. Ezen az amplitúdón a pillanatnyi sebesség nulla;ezáltal a mozgási energia is nulla. A rendszer teljes energiája potenciális energia formájában van. Az egyensúlyi ponton a potenciális energia nulla lesz.
Mi a különbség az amplitúdó és a frekvencia között?
• Az amplitúdó szigorúan a rendszer teljes energiájától függ, míg az oszcilláció frekvenciája maga az oszcillátor tulajdonságaitól függ.
• Egy adott rendszer esetében az amplitúdó megváltoztatható, a frekvencia azonban nem.
