Amplitudi vs taajuus
Amplitudi ja taajuus ovat kaksi jaksollisten liikkeiden perusominaisuutta. Näiden käsitteiden asianmukainen ymmärtäminen vaaditaan tutkimalla liikkeitä, kuten yksinkertaisia harmonisia liikkeitä ja vaimennettuja harmonisia liikkeitä. Tässä artikkelissa aiomme keskustella, mikä taajuus ja amplitudi ovat, niiden määritelmät, amplitudin ja taajuuden mittaus ja riippuvuudet sekä lopuksi amplitudin ja taajuuden ero.
Taajuus
Taajuus on käsite, josta keskustellaan esineiden jaksollisissa liikkeissä. Taajuuden käsitteen ymmärtämiseksi tarvitaan oikea tuntemus jaksollisista liikkeistä. Jaksollista liikettä voidaan pitää mihin tahansa liikkeeseen, joka toistaa itsensä kiinteänä ajanjaksona. Auringon ympäri kiertävä planeetta on ajoittainen liike. Maapallon ympäri kiertävä satelliitti on jaksollinen liike, vaikka tasapainopallosarjan liike on jaksollinen liike. Suurin osa kohtaamistamme jaksollisista liikkeistä ovat pyöreitä, lineaarisia tai puoliympyrän muotoisia. Jaksollisella liikkeellä on taajuus. Taajuus tarkoittaa kuinka usein tapahtuma on. Yksinkertaisuuden vuoksi otamme taajuuden esiintyminä sekunnissa. Säännölliset liikkeet voivat olla joko tasaisia tai epätasaisia. Yhdenmukaisella voi olla tasainen kulmanopeus. Funktioilla, kuten amplitudimodulaatiolla, voi olla kaksinkertaiset jaksot. Ne ovat jaksollisia toimintoja, jotka on koteloitu muihin jaksollisiin toimintoihin. Jaksollisen liikkeen taajuuden käänteinen antaa ajanjaksolle ajan. Yksinkertaiset harmoniset liikkeet ja vaimennetut harmoniset liikkeet ovat myös jaksollisia liikkeitä. Tällöin jaksollisen liikkeen taajuus voidaan saada myös käyttämällä kahden samanlaisen tapahtuman välistä aikaeroa. Yksinkertaisen heilurin taajuus riippuu vain heilurin pituudesta ja pienten värähtelyjen gravitaatiokiihtyvyydestä. Yksinkertaisen heilurin taajuus riippuu vain heilurin pituudesta ja pienten värähtelyjen gravitaatiokiihtyvyydestä. Yksinkertaisen heilurin taajuus riippuu vain heilurin pituudesta ja pienten värähtelyjen gravitaatiokiihtyvyydestä.
Amplitudi
Amplitudi on myös erittäin tärkeä jaksollisen liikkeen ominaisuus. Amplitudin käsitteen ymmärtämiseksi harmonisten liikkeiden ominaisuudet on ymmärrettävä. Yksinkertainen harmoninen liike on sellainen liike, että siirtymän ja nopeuden välinen suhde on a = -ω 2x missä "a" on kiihtyvyys ja "x" on siirtymä. Kiihtyvyys ja siirtymä ovat vastakkaisia. Tämä tarkoittaa, että esineeseen kohdistuva nettovoima on myös kiihtyvyyden suunnassa. Tämä suhde kuvaa liikettä, jossa esine värähtelee keskipisteen ympärillä. Voidaan nähdä, että kun siirtymä on nolla, myös kohteen nettovoima on nolla. Tämä on värähtelyn tasapainopiste. Kohteen suurin siirtymä tasapainopisteestä tunnetaan värähtelyn amplitudina. Yksinkertaisen harmonisen värähtelyn amplitudi riippuu tiukasti järjestelmän mekaanisesta kokonaisenergiasta. Yksinkertaisella jousimassajärjestelmällä, jos sisäinen kokonaisenergia on E, amplitudi on yhtä suuri kuin 2E / k, missä k on jousen jousivakio. Tällä amplitudilla hetkellinen nopeus on nolla;siten kineettinen energia on myös nolla. Järjestelmän kokonaisenergia on potentiaalisen energian muodossa. Tasapainopisteessä potentiaalienergiasta tulee nolla.
Mikä on ero amplitudin ja taajuuden välillä?
• Amplitudi riippuu tiukasti järjestelmän kokonaisenergiasta, kun taas värähtelyn taajuus riippuu itse oskillaattorin ominaisuuksista.
• Tietyssä järjestelmässä amplitudia voidaan muuttaa, mutta taajuutta ei.
