Skillnad mellan naturlig frekvens och frekvens

Naturfrekvens vs Frekvens

Oscillationsfrekvensen anger hur ofta en händelse inträffar. Frekvens och naturfrekvens är två mycket viktiga begrepp som diskuteras i fysiken. Det är viktigt att ha en ordentlig förståelse i frekvens och naturfrekvens för att kunna excel på områden som vågor och vibrationer, kvantmekanik, byggteknik, maskinteknik och olika andra områden. I denna artikel kommer vi att diskutera vilken frekvens och naturlig frekvens som är, deras definitioner, likheter, applikationer och äntligen skillnaden mellan frekvens och naturlig frekvens.

Frekvens

Frekvens är ett koncept som diskuteras i periodiska rörelser av objekt. För att förstå begreppet frekvens krävs en ordentlig förståelse av periodiska rörelser. En periodisk rörelse kan betraktas som en rörelse som upprepar sig på en bestämd tid. En planet som roterar runt solen är en periodisk rörelse. En satellit som kretsar runt jorden är en periodisk rörelse, och även rörelsen i en balansbollsats är en periodisk rörelse. De flesta av de periodiska rörelser vi möter är cirkulära, linjära eller halvcirkelformiga. En periodisk rörelse har en frekvens. Frekvensen betyder hur "frekvent" händelsen inträffar. För enkelhet tar vi frekvens som förekomsterna per sekund. Periodiska rörelser kan vara antingen likformiga eller ojämna. En uniform kan ha en jämn vinkelhastighet. Funktioner som amplitudmodulering kan ha dubbla perioder. De är periodiska funktioner inkapslade i andra periodiska funktioner. Den inversa av frekvensen av den periodiska rörelsen ger tiden för en period. Enkla harmoniska rörelser och dämpade harmoniska rörelser är också periodiska rörelser. Därmed kan frekvensen av en periodisk rörelse också erhållas med användning av tidsskillnaden mellan två liknande händelser. Frekvensen för en enkel pendel beror endast på längden på pendeln och gravitationsaccelerationen för små svängningar.

Naturlig frekvens

Varje system har en egenskap som kallas den naturliga frekvensen. Systemet följer denna frekvens när systemet är försedd med en liten svängning. Systemets naturliga frekvens är mycket viktigt. Händelser som jordbävningar och vindar kan göra förstörelse på föremål med samma naturfrekvens som händelsen själv. Det är mycket viktigt att förstå och mäta systemets naturliga frekvens för att skydda den från sådana naturkatastrofer. Naturfrekvensen är direkt relaterad till resonans. När ett system (t ex en pendel) ges en liten oscillation, börjar den svänga. Frekvensen med vilken den svänger är systemets naturliga frekvens. Föreställ dig nu en periodisk extern kraft som appliceras på systemet. Frekvensen för denna externa kraft är inte nödvändigtvis lika med systemets naturliga frekvens. Denna kraft kommer att försöka oscillera systemet till kraftens frekvens. Detta skapar ett ojämnt mönster. En del energi från den yttre kraften absorberas av systemet. Låt oss nu överväga fallet där frekvenserna är desamma. I detta fall kommer pendeln att svänga fritt med maximal energi absorberad från den yttre kraften. Detta kallas resonans. System som byggnader, elektroniska och elektriska kretsar, optiska system, ljudsystem och även biologiska system har naturliga frekvenser. De kan vara i form av impedans, oscillation eller överlagring beroende på systemet.