Természetes frekvencia kontra frekvencia
Az oszcilláció gyakorisága azt jelzi, hogy egy esemény milyen gyakran fordul elő. A frekvencia és a sajátfrekvencia a fizikában tárgy alt két nagyon fontos fogalom. Létfontosságú a frekvencia és a sajátfrekvencia megfelelő megértése annak érdekében, hogy kiemelkedő eredményeket érjünk el olyan területeken, mint a hullámok és rezgések, a kvantummechanika, az építőipar, a gépészet és számos más terület. Ebben a cikkben megvitatjuk, hogy mi a frekvencia és a sajátfrekvencia, ezek definíciói, hasonlóságaik, alkalmazásaik és végül a frekvencia és a sajátfrekvencia közötti különbség.
Frekvencia
A frekvencia az objektumok periodikus mozgásában tárgy alt fogalom. A frekvencia fogalmának megértéséhez a periodikus mozgások megfelelő megértése szükséges. Periodikus mozgásnak tekinthető minden olyan mozgás, amely meghatározott időben ismétlődik. A Nap körül keringő bolygó periodikus mozgás. A Föld körül keringő műhold periodikus mozgás, sőt egy egyensúlyi golyókészlet mozgása is periodikus mozgás. A legtöbb periodikus mozgás, amellyel találkozunk, körkörös, lineáris vagy félkör alakú. A periodikus mozgásnak frekvenciája van. A gyakoriság azt jelenti, hogy milyen „gyakori” az esemény. Az egyszerűség kedvéért a frekvenciát a másodpercenkénti előfordulásoknak tekintjük. A periodikus mozgások lehetnek egyenletesek vagy nem egyenletesek. Egy egységesnek lehet egyenletes szögsebessége. Az olyan funkcióknak, mint az amplitúdómoduláció, kettős periódusuk lehet. Ezek periodikus függvények, amelyek más periodikus függvényekbe vannak beágyazva. A periodikus mozgás frekvenciájának inverze adja meg egy periódus idejét. Az egyszerű harmonikus mozgások és a csillapított harmonikus mozgások is periodikus mozgások. Ezáltal egy periodikus mozgás frekvenciája is meghatározható két hasonló előfordulás közötti időkülönbség felhasználásával. Egy egyszerű inga frekvenciája csak az inga hosszától és a kis oszcillációk gravitációs gyorsulásától függ.
Természetes frekvencia
Minden rendszer rendelkezik egy sajátfrekvenciának nevezett tulajdonsággal. A rendszer ezt a frekvenciát fogja követni, ha a rendszer kis oszcillációval rendelkezik. Egy rendszer természetes frekvenciája nagyon fontos. Az olyan események, mint a földrengések és a szél, ugyanolyan természetes gyakorisággal pusztíthatnak tárgyakat, mint maga az esemény. Nagyon fontos megérteni és mérni egy rendszer természetes frekvenciáját, hogy megvédjük az ilyen természeti katasztrófáktól. A természetes frekvencia közvetlenül összefügg a rezonanciával. Amikor egy rendszer (pl. egy inga) kis oszcillációt kap, az elkezd lendülni. Az ingás frekvenciája a rendszer természetes frekvenciája. Most képzeljünk el egy periodikus külső erőt a rendszerre. Ennek a külső erőnek a frekvenciája nem feltétlenül hasonló a rendszer sajátfrekvenciájához. Ez az erő megpróbálja a rendszert az erő frekvenciájára oszcillálni. Ez egyenetlen mintát hoz létre. A külső erőből származó energia egy részét a rendszer elnyeli. Most nézzük meg azt az esetet, amikor a frekvenciák azonosak. Ebben az esetben az inga szabadon leng, a külső erőből maximálisan elnyelt energiával. Ezt rezonanciának hívják. Az olyan rendszerek, mint az épületek, az elektronikus és elektromos áramkörök, az optikai rendszerek, a hangrendszerek és még a biológiai rendszerek is rendelkeznek saját frekvenciával. A rendszertől függően lehetnek impedancia, oszcilláció vagy szuperpozíció formájában.
Mi a különbség a frekvencia és a természetes frekvencia között?
• A frekvencia egy olyan kifejezés, amelyet általában annak leírására használnak, hogy egy esemény milyen gyakran fordul elő, míg a természetes frekvencia egy adott dinamikus rendszer speciális frekvenciájára utal.
• Egy rendszer frekvenciája tetszőleges értéket vehet fel, de egy adott rendszer természetes frekvenciája egy meghatározott érték.
