Perustaajuus vs luonnollinen taajuus
Luonnollinen taajuus ja perustaajuus ovat kaksi aaltoihin liittyvää ilmiötä, jotka ovat erittäin tärkeitä. Näillä ilmiöillä on suuri merkitys esimerkiksi musiikin, rakennustekniikan, katastrofien ehkäisyn, akustiikan ja suurimman osan luonnollisen järjestelmäanalyysin aloilla. Näiden käsitteiden ymmärtäminen on elintärkeää, jotta voimme menestyä näillä aloilla. Tässä artikkelissa aiomme keskustella, mikä on perustaajuus ja luonnollinen taajuus, niiden määritelmät, sovellukset, luonnolliseen taajuuteen ja perustaajuuteen liittyvät ilmiöt, niiden samankaltaisuudet ja lopuksi luonnollisen taajuuden ja perustaajuuden erot.
Mikä on luonnollinen taajuus?
Jokaisella järjestelmällä on ominaisuus, jota kutsutaan luonnolliseksi taajuudeksi. Järjestelmä noudattaa tätä taajuutta, jos järjestelmälle on tarkoitus antaa pieni värähtely. Järjestelmän luonnollinen taajuus on erittäin tärkeä. Maanjäristykset ja tuulet voivat tuhota esineitä samalla luonnollisella taajuudella kuin itse tapahtuma. On erittäin tärkeää ymmärtää ja mitata järjestelmän luonnollinen taajuus sen suojaamiseksi tällaisilta luonnonkatastrofeilta. Luonnollinen taajuus liittyy suoraan resonanssiin. Kun järjestelmälle (esim. Heilurille) annetaan pieni värähtely, se alkaa heilua. Taajuus, jolla se heilahtaa, on järjestelmän luonnollinen taajuus. Kuvittele nyt järjestelmään kohdistuva säännöllinen ulkoinen voima. Tämän ulkoisen voiman taajuus ei välttämättä ole samanlainen kuin järjestelmän luonnollinen taajuus. Tämä voima yrittää värähtellä järjestelmää voiman taajuuteen. Tämä luo epätasaisen kuvion. Järjestelmä absorboi jonkin verran ulkoisesta voimasta tulevaa energiaa. Tarkastellaan nyt tapausta, jossa taajuudet ovat samat. Tällöin heiluri heilahtaa vapaasti ulkoisen voiman absorboiman enimmäisenergian avulla. Tätä kutsutaan resonanssiksi. Rakennuksilla, elektronisilla ja sähköisillä piireillä, optisilla järjestelmillä, äänijärjestelmillä ja jopa biologisilla järjestelmillä on luonnolliset taajuudet. Ne voivat olla impedanssin, värähtelyn tai superposition muodossa järjestelmästä riippuen.heiluri heiluu vapaasti enimmäisenergian absorboimalla ulkoisesta voimasta. Tätä kutsutaan resonanssiksi. Rakennuksilla, elektronisilla ja sähköisillä piireillä, optisilla järjestelmillä, äänijärjestelmillä ja jopa biologisilla järjestelmillä on luonnolliset taajuudet. Ne voivat olla impedanssin, värähtelyn tai superposition muodossa järjestelmästä riippuen.heiluri heiluu vapaasti enimmäisenergian absorboimalla ulkoisesta voimasta. Tätä kutsutaan resonanssiksi. Rakennuksilla, elektronisilla ja sähköisillä piireillä, optisilla järjestelmillä, äänijärjestelmillä ja jopa biologisilla järjestelmillä on luonnolliset taajuudet. Ne voivat olla impedanssin, värähtelyn tai superposition muodossa järjestelmästä riippuen.
Mikä on perustaajuus?
Perustaajuus on käsite, jota keskustellaan seisovilla aalloilla. Kuvittele kahta samanlaista aaltoa, jotka kulkevat vastakkaisiin suuntiin. Kun nämä kaksi aaltoa kohtaavat, tulosta kutsutaan seisovaksi aalloksi. + X-suunnassa kulkevan aallon yhtälö on y = A sin (ωt - kx), ja yhtälö samanlaiselle -x-suunnassa kulkevalle aallolle on y = A sin (ωt + kx). Päällekkäisyyden periaatteen mukaan näiden kahden päällekkäisyyden tuloksena oleva aaltomuoto on y = 2A sin (kx) cos (ωt). Tämä on seisovan aallon yhtälö. 'x' on etäisyys alkuperästä; annetulle x-arvolle 2A-sin (kx) tulee vakio. Sin (kx) vaihtelee välillä -1 ja +1. Siksi järjestelmän suurin amplitudi on 2A. Perustaajuus on järjestelmän ominaisuus. Perustaajuudella järjestelmien kaksi päätä eivät värähtele,ja ne tunnetaan solmuina. Järjestelmän keskusta värähtelee suurimmalla amplitudilla, ja se tunnetaan antinodina.
Mitä eroa on luonnollisella taajuudella ja perustaajuudella?
• Luonnollinen taajuus on ominaisuus, joka koskee värähtelyjä, mutta perustaajuus on ominaisuus, joka koskee aaltoja.
• Jokaisella järjestelmällä on luonnollinen taajuus, mutta perustaajuus esiintyy vain joissakin järjestelmissä.
• Perustaajuudelle vaaditaan kahden identtisen aallon vastakkaisen kulkemisen päällekkäisyys, mutta luonnolliselle taajuudelle tarvitaan vain yksi värähtely.
