Rozdiel medzi základnou a prirodzenou frekvenciou

Základná frekvencia vs. prirodzená frekvencia
 

Prirodzená frekvencia a základná frekvencia sú veľmi dôležité javy súvisiace s dvoma vlnami. Tieto javy majú veľký význam v oblastiach ako hudba, stavebné technológie, prevencia katastrof, akustika a väčšina analýzy prírodných systémov. Aby sme vynikali v týchto oblastiach, je nevyhnutné, aby sme v týchto koncepciách jasne porozumeli. V tomto článku budeme diskutovať o tom, aká je základná frekvencia a prirodzená frekvencia, ich definície, aplikácie, javy spojené s prirodzenou frekvenciou a základnou frekvenciou, ich podobnosti a nakoniec rozdiely medzi prirodzenou frekvenciou a základnou frekvenciou..

Čo je to prirodzená frekvencia?

Každý systém má vlastnosť nazývanú prirodzená frekvencia. Systém bude sledovať túto frekvenciu, ak má byť systém vybavený malou osciláciou. Prirodzená frekvencia systému je veľmi dôležitá. Udalosti ako zemetrasenie a vietor môžu zničiť objekty s rovnakou prirodzenou frekvenciou ako samotná udalosť. Je veľmi dôležité porozumieť a zmerať prirodzenú frekvenciu systému, aby bol chránený pred takýmito prírodnými katastrofami. Prirodzená frekvencia je priamo spojená s rezonanciou. Keď systém (napr. Kyvadlo) dostane malú osciláciu, začne sa otáčať. Frekvencia, s ktorou sa húpa, je prirodzená frekvencia systému. Teraz si predstavte periodickú vonkajšiu silu aplikovanú na systém. Frekvencia tejto vonkajšej sily nemusí byť nevyhnutne podobná prirodzenej frekvencii systému. Táto sila sa pokúsi oscilovať systém na frekvenciu sily. Toto vytvára nerovnomerný vzor. Určitá energia z vonkajšej sily je absorbovaná systémom. Teraz zvážme prípad, keď sú frekvencie rovnaké. V tomto prípade sa kyvadlo voľne otáča s maximálnou energiou absorbovanou z vonkajšej sily. Toto sa nazýva rezonancia. Systémy ako budovy, elektronické a elektrické obvody, optické systémy, zvukové systémy a dokonca aj biologické systémy majú prirodzené frekvencie. V závislosti od systému môžu mať formu impedancie, kmitania alebo superpozície.

Čo je základná frekvencia?

Základná frekvencia je koncept diskutovaný v stojatých vlnách. Predstavte si dve rovnaké vlny, ktoré sa pohybujú opačným smerom. Keď sa tieto dve vlny stretnú, výsledok sa nazýva stojatá vlna. Rovnica vlny, ktorá sa pohybuje v smere + x, je y = A sin (ωt - kx) a rovnica pre podobnú vlnu, ktorá sa pohybuje v smere -x, je y = A sin (ωt + kx). Na základe princípu superpozície je výsledným priebehom z prekrývania týchto dvoch hodnôt y = 2A sin (kx) cos (ωt). Toto je rovnica stojatej vlny. 'x' je vzdialenosť od pôvodu; pre danú hodnotu x sa 2A sin (kx) stáva konštantou. Sin (kx) sa pohybuje medzi -1 a +1. Preto maximálna amplitúda systému je 2A. Základná frekvencia je vlastnosťou systému. Pri základnej frekvencii dva konce systémov nevykyvujú a sú známe ako uzly. Stred systému kmitá s maximálnou amplitúdou a je známy ako antinóda.