Rozdiel medzi amplitúdou a frekvenciou

Amplitúda vs. frekvencia

Amplitúda a frekvencia sú dve základné vlastnosti periodických pohybov. Pri štúdiu pohybov, ako sú jednoduché harmonické pohyby a tlmené harmonické pohyby, sa vyžaduje správne pochopenie týchto pojmov. V tomto článku budeme diskutovať o tom, aká je frekvencia a amplitúda, ich definície, meranie a závislosti amplitúdy a frekvencie a nakoniec rozdiel medzi amplitúdou a frekvenciou.

kmitočet

Frekvencia je koncept diskutovaný v periodických pohyboch objektov. Na pochopenie pojmu frekvencia je potrebné správne porozumieť periodickým pohybom. Za periodický pohyb sa môže považovať akýkoľvek pohyb, ktorý sa opakuje v stanovenom časovom období. Planéta otáčajúca sa okolo Slnka je periodický pohyb. Satelit obiehajúci okolo Zeme je periodický pohyb, dokonca aj pohyb vyváženej guľovej súpravy je periodický pohyb. Väčšina periodických pohybov, s ktorými sa stretávame, sú kruhové, lineárne alebo polkruhové. Periodický pohyb má frekvenciu. Frekvencia znamená, ako „častá“ je udalosť. Kvôli jednoduchosti berieme frekvenciu ako výskyt za sekundu. Periodické pohyby môžu byť jednotné alebo nerovnomerné. Uniforma môže mať jednotnú uhlovú rýchlosť. Funkcie ako amplitúdová modulácia môžu mať dvojnásobné periódy. Sú to periodické funkcie zapuzdrené do iných periodických funkcií. Inverzia frekvencie periodického pohybu dáva čas na periódu. Jednoduché harmonické pohyby a tlmené harmonické pohyby sú tiež periodické pohyby. Frekvencia periodického pohybu sa teda dá získať aj pomocou časového rozdielu medzi dvoma podobnými javmi. Frekvencia jednoduchého kyvadla závisí iba od dĺžky kyvadla a gravitačného zrýchlenia pri malých osciláciách..

amplitúda

Amplitúda je tiež veľmi dôležitou vlastnosťou periodického pohybu. Aby sme pochopili pojem amplitúdy, musíme pochopiť vlastnosti harmonických pohybov. Jednoduchý harmonický pohyb je taký pohyb, že vzťah medzi posunom a rýchlosťou má podobu a = -ω²x kde „a“ je zrýchlenie a „x“ je posun. Zrýchlenie a posun sú antiparalelné. To znamená, že čistá sila na predmet je tiež v smere zrýchlenia. Tento vzťah opisuje pohyb, keď objekt kmitá okolo stredového bodu. Je vidieť, že keď je posun nulový, je čistá sila na objekt tiež nulová. Toto je rovnovážny bod kmitania. Maximálne posunutie objektu z rovnovážneho bodu sa nazýva amplitúda kmitania. Amplitúda jednoduchého harmonického kmitania striktne závisí od celkovej mechanickej energie systému. V prípade jednoduchého systému pružina - hmotnosť, ak je celková vnútorná energia E, amplitúda sa rovná 2E / k, kde k je pružinová konštanta pružiny. Pri tejto amplitúde je okamžitá rýchlosť nulová; kinetická energia je teda tiež nula. Celková energia systému je vo forme potenciálnej energie. V rovnovážnom bode sa potenciálna energia stane nulovou.