Pamata frekvence pret dabisko frekvenci

Dabiskā frekvence un pamata frekvence ir divas ar viļņiem saistītas parādības, kas ir ļoti svarīgas. Šīm parādībām ir liela nozīme tādās jomās kā mūzika, celtniecības tehnoloģijas, katastrofu novēršana, akustika un dabiskās sistēmas analīze. Ir svarīgi skaidri saprast šos jēdzienus, lai sasniegtu izcilību šādās jomās. Šajā rakstā mēs apspriedīsim, kas ir pamata frekvence un dabiskā frekvence, to definīcijas, pielietojumi, parādības, kas saistītas ar dabisko frekvenci un pamata frekvenci, to līdzības un visbeidzot atšķirības starp dabisko frekvenci un pamata frekvenci.

Kas ir dabiskā frekvence?

Katrai sistēmai ir īpašība, ko sauc par dabisko frekvenci. Sistēma sekos šai frekvencei, ja sistēma būs jānodrošina ar nelielu svārstību. Ļoti svarīga ir sistēmas dabiskā frekvence. Notikumi, piemēram, zemestrīces un vēji, var iznīcināt objektus ar tādu pašu dabisko biežumu kā pats notikums. Ir ļoti svarīgi saprast un izmērīt sistēmas dabisko biežumu, lai pasargātu to no šādām dabas katastrofām. Dabiskā frekvence ir tieši saistīta ar rezonansi. Kad sistēmai (piemēram, svārstam) tiek dota neliela svārstība, tā sāks šūpoties. Frekvence, ar kādu tā svārstās, ir sistēmas dabiskā frekvence. Tagad iedomājieties periodisku ārēju spēku, kas tiek piemērots sistēmai. Šī ārējā spēka frekvence nebūt nav līdzīga sistēmas dabiskajam frekvencei. Šis spēks mēģinās svārstīties sistēmā līdz spēka frekvencei. Tas rada nevienmērīgu modeli. Sistēma absorbē daļu enerģijas no ārējā spēka. Tagad apsvērsim gadījumu, kad frekvences ir vienādas. Šajā gadījumā svārs var brīvi šūpoties ar maksimālo enerģiju, ko absorbē ārējs spēks. To sauc par rezonansi. Tādām sistēmām kā ēkas, elektroniskās un elektriskās shēmas, optiskās sistēmas, skaņas sistēmas un pat bioloģiskās sistēmas ir dabiskas frekvences. Atkarībā no sistēmas tie var būt pretestības, svārstību vai superpozīcijas veidā.

Kas ir pamatfrekvence?

Pamata frekvence ir jēdziens, kas apspriests stāvošos viļņos. Iedomājieties divus identiskus viļņus, kas virzās pretējos virzienos. Kad šie divi viļņi satiekas, rezultātu sauc par stāvošu vilni. + X virzienā virzoša viļņa vienādojums ir y = A sin (ωt - kx), un līdzīga viļņa, kas pārvietojas -x virzienā, vienādojums ir y = A sin (ωt + kx). Pēc superpozīcijas principa iegūtā viļņu forma no šo divu pārklāšanās ir y = 2A sin (kx) cos (ωt). Tas ir stāvoša viļņa vienādojums. 'x' ir attālums no sākuma; dotajai x vērtībai 2A sin (kx) kļūst par konstanti. Grēks (kx) svārstās no -1 līdz +1. Tāpēc maksimālā sistēmas amplitūda ir 2A. Pamata frekvence ir sistēmas īpašums. Pamata frekvencē sistēmas abi gali nav svārstīgi, un tos sauc par mezgliem. Sistēmas centrs svārstās ar maksimālo amplitūdu, un to sauc par antinodi.

Kāda ir atšķirība starp dabisko un pamata frekvenci? • Dabiskā frekvence ir īpašība, kas attiecas uz svārstībām, bet pamata frekvence ir īpašība, kas attiecas uz viļņiem. • Katrai sistēmai ir dabiska frekvence, bet pamata frekvence notiek tikai dažās sistēmās. • Pamatfrekvencei ir nepieciešams, lai pretēji šķērsojoši divi identiski viļņi atrastos superpozīcijā, bet dabiskajai frekvencei ir nepieciešama tikai viena svārstība.