Amplituda vs frekvence
Amplituda a frekvence jsou dvě ze základních vlastností periodických pohybů. Správné porozumění těmto pojmům je vyžadováno při studiu pohybů, jako jsou jednoduché harmonické pohyby a tlumené harmonické pohyby. V tomto článku budeme diskutovat o tom, co jsou frekvence a amplituda, jejich definice, měření a závislosti amplitudy a frekvence a nakonec rozdíl mezi amplitudou a frekvencí.
Frekvence
Frekvence je koncept diskutovaný v periodických pohybech objektů. Abychom porozuměli pojmu frekvence, je nutné správné porozumění periodickým pohybům. Periodický pohyb lze považovat za jakýkoli pohyb, který se opakuje ve stanoveném časovém období. Planeta otáčející se kolem slunce je periodický pohyb. Družice obíhající kolem Země je periodický pohyb, dokonce i pohyb kuličkové sady je periodický pohyb. Většina periodických pohybů, se kterými se setkáváme, jsou kruhové, lineární nebo půlkruhové. Periodický pohyb má frekvenci. Četnost znamená, jak „častá“je událost. Pro zjednodušení bereme frekvenci jako výskyt za sekundu. Periodické pohyby mohou být jednotné nebo nejednotné. Uniforma může mít jednotnou úhlovou rychlost. Funkce, jako je modulace amplitudy, mohou mít dvojí periody. Jsou to periodické funkce zapouzdřené v jiných periodických funkcích. Inverzní frekvence periodického pohybu dává čas na období. Jednoduché harmonické pohyby a tlumené harmonické pohyby jsou také periodickými pohyby. Tímto způsobem lze také získat frekvenci periodického pohybu pomocí časového rozdílu mezi dvěma podobnými výskyty. Frekvence jednoduchého kyvadla závisí pouze na délce kyvadla a gravitačním zrychlení pro malé oscilace. Frekvence jednoduchého kyvadla závisí pouze na délce kyvadla a gravitačním zrychlení pro malé oscilace. Frekvence jednoduchého kyvadla závisí pouze na délce kyvadla a gravitačním zrychlení pro malé oscilace.
Amplituda
Amplituda je také velmi důležitou vlastností periodického pohybu. Abychom porozuměli pojmu amplitudy, je třeba porozumět vlastnostem harmonických pohybů. Jednoduchý harmonický pohyb je pohyb takový, že vztah mezi posunem a rychlostí má formu a = -ω 2x, kde „a“je zrychlení a „x“je posunutí. Zrychlení a posunutí jsou antiparalelní. To znamená, že čistá síla na předmět je také ve směru zrychlení. Tento vztah popisuje pohyb, při kterém objekt kmitá kolem středového bodu. Je vidět, že když je posunutí nulové, čistá síla na objekt je také nulová. Toto je rovnovážný bod oscilace. Maximální posunutí objektu z rovnovážného bodu je známé jako amplituda oscilace. Amplituda jednoduché harmonické oscilace přísně závisí na celkové mechanické energii systému. Je-li pro jednoduchou soustavu pružina-hmotnost celková vnitřní energie E, je amplituda rovna 2E / k, kde k je konstanta pružiny pružiny. Při této amplitudě je okamžitá rychlost nulová;tím je kinetická energie také nulová. Celková energie systému je ve formě potenciální energie. V rovnovážném bodě se potenciální energie stane nulovou.
Jaký je rozdíl mezi amplitudou a frekvencí?
• Amplituda přísně závisí na celkové energii systému, zatímco frekvence oscilace závisí na vlastnostech samotného oscilátoru.
• U daného systému lze změnit amplitudu, ale frekvenci nikoli.
