Frecvența fundamentală vs frecvența naturală
Frecvența naturală și frecvența fundamentală sunt două fenomene legate de unde, care sunt foarte importante. Aceste fenomene sunt de o mare semnificație în domenii precum muzica, tehnologiile de construcție, prevenirea dezastrelor, acustica și cea mai mare parte a analizei sistemului natural. Este vital să avem o înțelegere clară a acestor concepte pentru a excela în astfel de domenii. În acest articol, vom discuta ce sunt frecvența fundamentală și frecvența naturală, definițiile, aplicațiile, fenomenele legate de frecvența naturală și frecvența fundamentală, asemănările lor și, în cele din urmă, diferențele dintre frecvența naturală și frecvența fundamentală.
Ce este frecvența naturală?
Fiecare sistem are o proprietate numită frecvență naturală. Sistemul va urma această frecvență, dacă sistemul trebuie să fie prevăzut cu o mică oscilație. Frecvența naturală a unui sistem este foarte importantă. Evenimente precum cutremure și vânturi pot distruge obiecte cu aceeași frecvență naturală ca evenimentul în sine. Este foarte important să înțelegeți și să măsurați frecvența naturală a unui sistem pentru a-l proteja de astfel de dezastre naturale. Frecvența naturală este direct legată de rezonanță. Când unui sistem (de exemplu, un pendul) i se dă o mică oscilație, acesta va începe să se balanseze. Frecvența cu care se leagănă este frecvența naturală a sistemului. Acum imaginați-vă o forță externă periodică aplicată sistemului. Frecvența acestei forțe externe nu este neapărat similară cu frecvența naturală a sistemului. Această forță va încerca să oscileze sistemul la frecvența forței. Acest lucru creează un model inegal. O parte din energia din forța externă este absorbită de sistem. Acum să analizăm cazul în care frecvențele sunt aceleași. În acest caz, pendulul va oscila liber cu energia maximă absorbită de forța externă. Aceasta se numește rezonanță. Sistemele precum clădirile, circuitele electronice și electrice, sistemele optice, sistemele sonore și chiar sistemele biologice au frecvențe naturale. Ele pot fi sub formă de impedanță, oscilație sau suprapunere, în funcție de sistem.pendulul va oscila liber cu energia maximă absorbită de forța externă. Aceasta se numește rezonanță. Sistemele precum clădirile, circuitele electronice și electrice, sistemele optice, sistemele sonore și chiar sistemele biologice au frecvențe naturale. Ele pot fi sub formă de impedanță, oscilație sau suprapunere, în funcție de sistem.pendulul va oscila liber cu energia maximă absorbită de forța externă. Aceasta se numește rezonanță. Sistemele precum clădirile, circuitele electronice și electrice, sistemele optice, sistemele sonore și chiar sistemele biologice au frecvențe naturale. Ele pot fi sub formă de impedanță, oscilație sau suprapunere, în funcție de sistem.
Ce este frecvența fundamentală?
Frecvența fundamentală este un concept discutat în valurile staționare. Imaginați-vă două unde identice, care călătoresc în direcții opuse. Când aceste două unde se întâlnesc, rezultatul se numește undă staționară. Ecuația unei unde care călătorește în direcția + x este y = A sin (ωt - kx), iar ecuația unei unde similare care călătorește în direcția -x este y = A sin (ωt + kx). Prin principiul suprapunerii, forma de undă rezultată din suprapunerea acestor două este y = 2A sin (kx) cos (ωt). Aceasta este ecuația unei unde staționare. „x” fiind distanța față de origine; pentru o valoare dată x, sinul 2A (kx) devine o constantă. Păcatul (kx) variază între -1 și +1. Prin urmare, amplitudinea maximă a sistemului este de 2A. Frecvența fundamentală este o proprietate a sistemului. La frecvența fundamentală, cele două capete ale sistemelor nu sunt oscilante,și sunt cunoscuți sub numele de noduri. Centrul sistemului oscilează cu amplitudinea maximă și este cunoscut sub numele de antinod.
Care este diferența dintre frecvența naturală și frecvența fundamentală?
• Frecvența naturală este o proprietate care privește oscilațiile, dar frecvența fundamentală este o proprietate care privește undele.
• Fiecare sistem are o frecvență naturală, dar frecvența fundamentală apare doar în unele dintre sisteme.
• Pentru frecvența fundamentală, este necesară suprapunerea deplasării opuse a două unde identice, dar pentru frecvența naturală este necesară doar o singură oscilație.
