Forskjellen mellom naturlig frekvens og frekvens

Naturlig frekvens mot frekvens

Frekvensen av en svinging indikerer hvor ofte en hendelse oppstår. Frekvens og naturlig frekvens er to svært viktige konsepter som diskuteres i fysikk. Det er viktig å ha en skikkelig forståelse i frekvens og naturlig frekvens for å utmerke seg på felt som bølger og vibrasjoner, kvantemekanikk, byggteknikk, maskinteknikk og ulike andre felt. I denne artikkelen skal vi diskutere hvilken frekvens og naturlig frekvens som er, deres definisjoner, likheter, applikasjoner og til slutt forskjellen mellom frekvens og naturlig frekvens.

Frekvens

Frekvens er et konsept diskutert i periodiske bevegelser av objekter. For å forstå begrepet frekvens, er det nødvendig med en riktig forståelse av periodiske bevegelser. En periodisk bevegelse kan betraktes som enhver bevegelse som gjentar seg på en fast tid. En planet som beveger seg rundt solen er en periodisk bevegelse. En satellitt som kretser rundt jorden er en periodisk bevegelse, og til og med bevegelsen av en balanse ball sett er en periodisk bevegelse. De fleste periodiske bevegelsene vi møter er sirkulære, lineære eller semisirkulære. En periodisk bevegelse har en frekvens. Frekvensen betyr hvordan "hyppig" hendelsen oppstår. For enkelhet tar vi frekvens som hendelsene per sekund. Periodiske bevegelser kan være ensartede eller ujevne. En uniform kan ha en jevn vinkelhastighet. Funksjoner som amplitudemodulasjon kan ha dobbeltperioder. De er periodiske funksjoner innkapslet i andre periodiske funksjoner. Den inverse av frekvensen av periodisk bevegelse gir tiden for en periode. Enkle harmoniske bevegelser og dempede harmoniske bevegelser er også periodiske bevegelser. Derved kan frekvensen av en periodisk bevegelse også oppnås ved bruk av tidsforskjellen mellom to lignende hendelser. Frekvensen til en enkel pendel er bare avhengig av lengden på pendelen og gravitasjonsakselerasjonen for små svingninger.

Naturlig frekvens

Hvert system har en eiendom kalt den naturlige frekvensen. Systemet følger denne frekvensen når systemet er utstyrt 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.