Forskjellen mellom grunnfrekvens og naturlig frekvens

Fundamental frekvens vs naturlig frekvens
 

Naturfrekvens og grunnfrekvens er to bølge relaterte fenomener som er svært viktige. Disse fenomenene har stor betydning på områder som musikk, konstruksjonsteknologi, katastrofeforebygging, akustikk og det meste av den naturlige systemanalysen. Det er viktig å ha en klar forståelse i disse konseptene for å utmerke seg på slike felt. I denne artikkelen skal vi diskutere hvilken fundamental frekvens og naturlig frekvens som er, deres definisjoner, applikasjoner, fenomenene knyttet til naturlig frekvens og grunnfrekvens, deres likheter og til slutt forskjellene mellom naturlig frekvens og grunnfrekvens.

Hva er naturlig frekvens?

Hvert system har en eiendom kalt den naturlige frekvensen. Systemet vil følge denne frekvensen, hvis systemet skal forsynes med en liten svingning. Den naturlige frekvensen av et system er svært viktig. Hendelser som jordskjelv og vind kan gjøre ødeleggelse på gjenstander med samme naturlige frekvens som selve arrangementet. Det er svært viktig å forstå og måle den naturlige frekvensen av et system for å beskytte det mot slike naturkatastrofer. Naturfrekvens er direkte relatert til resonans. Når et system (for eksempel en pendel) får en liten svingning, vil den begynne å svinge. Frekvensen som den svinger på, er systemets naturlige frekvens. Forestill deg nå en periodisk ekstern kraft som er brukt på systemet. Frekvensen til denne eksterne kraften er ikke nødvendigvis lik den naturlige frekvensen til systemet. Denne kraften vil forsøke å oscillere systemet til frekvensen av kraften. Dette skaper et ujevnt mønster. En del energi fra den ytre kraften blir absorbert av systemet. La oss nå vurdere saken hvor frekvensene er de samme. I dette tilfellet vil pendelen svinge fritt med maksimal energi absorbert fra den ytre kraften. Dette kalles resonans. Systemer som bygninger, elektroniske og elektriske kretser, optiske systemer, lydsystemer og til og med biologiske systemer har naturlige frekvenser. De kan være i form av impedans, oscillasjon eller superposisjon, avhengig av systemet.

Hva er Fundamental Frequency?

Fundamental frekvens er et konsept diskutert i stående bølger. Tenk deg to identiske bølger, som reiser i motsatte retninger. Når disse to bølgene møtes, kalles resultatet en stående bølge. Ligningen av en bølge som reiser i + x retning er y = A sin (ωt - kx), og ligningen for en lignende bølge som reiser i -x retningen er y = A sin (ωt + kx). Ved overlapningsprinsippet er den resulterende bølgeformen fra overlappingen av disse to y = 2A sin (kx) cos (ωt). Dette er ligningen til en stående bølge. 'x' er avstanden fra opprinnelsen; for en gitt x-verdi blir 2A sin (kx) en konstant. Synd (kx) varierer mellom -1 og +1. Derfor er maksimal amplitude av systemet 2A. Den grunnleggende frekvensen er en egenskap av systemet. Ved den grunnleggende frekvensen svinger de to ender av systemene ikke oscillerende, og de er kjent som noder. Senteret av systemet svinger med maksimal amplitude, og det kalles antinode.