Loodusliku ja sageduse erinevus

Looduslik sagedus vs sagedus

Võnkesagedus näitab sündmuse sagedust. Sagedus ja looduslik sagedus on kaks väga olulist füüsikas käsitletavat mõistet. Sageduse ja loodusliku sageduse nõuetekohane tundmine on ülioluline, et silma paista sellistes valdkondades nagu lained ja vibratsioon, kvantmehaanika, ehitustehnika, masinaehitus ja mitmesugused muud valdkonnad. Selles artiklis käsitleme, mis on sagedus ja looduslik sagedus, nende määratlused, sarnasused, rakendused ja lõpuks erinevus sageduse ja loodusliku sageduse vahel.

Sagedus

Sagedus on mõiste, mida arutatakse objektide perioodiliste liikumiste korral. Sageduse mõiste mõistmiseks on vajalik perioodiliste liikumiste mõistmine. Perioodiliseks liikumiseks võib pidada iga liikumist, mis kordub kindla aja jooksul. Päikese ümber tiirlev planeet on perioodiline liikumine. Maa ümber tiirlev satelliit on perioodiline liikumine ja isegi tasakaalupalli komplekti liikumine on perioodiline liikumine. Enamik perioodilisi liikumisi, mida kohtame, on ümmargused, sirged või poolringid. Perioodilisel liikumisel on sagedus. Sagedus tähendab, kui sageli toimub sündmus. Lihtsuse huvides võtame esinemissageduse sekundis. Perioodilised liikumised võivad olla kas ühtlased või ebaühtlased. Ühtlasel võib olla ühtlane nurkkiirus. Sellistel funktsioonidel nagu amplituudmodulatsioon võib olla kahekordne periood. Need on perioodilised funktsioonid, mis on kapseldatud teistesse perioodilistesse funktsioonidesse. Perioodilise liikumise sageduse pöördväärtus annab perioodi jaoks aja. Perioodilised liikumised on ka lihtsad harmoonilised liikumised ja summutatud harmoonilised liikumised. Selle abil saab perioodilise liikumise sageduse ka kahe erineva sündmuse vahelise ajaerinevuse abil. Lihtsa pendli sagedus sõltub ainult pendli pikkusest ja gravitatsioonikiirendusest väikeste võnkumiste korral.

Looduslik sagedus

Igal süsteemil on omadus, mida nimetatakse looduslikuks sageduseks. Süsteem järgib seda sagedust, kui süsteemile antakse väike võnkumine. Süsteemi loomulik sagedus on väga oluline. Sellised sündmused nagu maavärinad ja tuuled võivad hävitada sama loodusliku sagedusega objekte kui sündmus ise. On väga oluline mõista ja mõõta süsteemi loomulikku sagedust, et kaitsta seda selliste loodusõnnetuste eest. Naturaalne sagedus on otseselt seotud resonantsiga. Kui süsteemile (nt pendlile) antakse väike võnkumine, hakkab see kõikuma. Sagedus, millega see kiigub, on süsteemi loomulik sagedus. Kujutage nüüd ette süsteemse perioodilise välise jõu rakendamist. Selle välise jõu sagedus ei pea tingimata sarnanema süsteemi loomuliku sagedusega. See jõud proovib süsteemi võnkuda jõu sagedusele. See loob ebaühtlase mustri. Osa süsteemist neelab välise jõu energiat. Vaatleme nüüd juhtumit, kus sagedused on samad. Sel juhul pöördub pendel vabalt, maksimaalse energiaga, mis on neelduv välisest jõust. Seda nimetatakse resonantsiks. Sellistel süsteemidel nagu hooned, elektroonilised ja elektrilised vooluringid, optilised süsteemid, helisüsteemid ja isegi bioloogilised süsteemid on loomulikud sagedused. Need võivad sõltuvalt süsteemist esineda impedantsi, võnke või superpositsiooni kujul.