Skirtumas tarp pagrindinio ir natūralaus dažnio

Pagrindinis dažnis vs natūralus dažnis
 

Natūralus dažnis ir pagrindinis dažnis yra du su bangomis susiję reiškiniai, kurie yra labai svarbūs. Šie reiškiniai turi didelę reikšmę tokiose srityse kaip muzika, statybų technologijos, nelaimių prevencija, akustika ir dauguma natūralių sistemų analizės. Norint tobulėti tokiose srityse, labai svarbu aiškiai suprasti šias sąvokas. Šiame straipsnyje aptarsime, kas yra pagrindinis dažnis ir natūralus dažnis, jų apibrėžimai, pritaikymai, reiškiniai, susiję su natūraliu ir pagrindiniu dažniu, jų panašumai ir galiausiai skirtumai tarp natūralaus ir pagrindinio dažnio..

Kas yra natūralus dažnis?

Kiekviena sistema turi savybę, vadinamą natūraliu dažniu. Sistema laikysis šio dažnio, jei norima, kad sistemai būtų suteiktas nedidelis svyravimas. Natūralus sistemos dažnis yra labai svarbus. Tokie įvykiai kaip žemės drebėjimai ir vėjai gali sunaikinti objektus, kurių natūralus dažnis yra toks pat, kaip paties įvykio. Norint apsisaugoti nuo tokių stichinių nelaimių, labai svarbu suprasti ir išmatuoti natūralų sistemos dažnį. Natūralus dažnis yra tiesiogiai susijęs su rezonansu. Kai sistemai (pvz., Švytuoklei) bus duotas nedidelis svyravimas, ji pradės suktis. Dažnis, kuriuo jis svyruoja, yra natūralus sistemos dažnis. Dabar įsivaizduokite periodinę sistemai veikiančią išorinę jėgą. Šios išorinės jėgos dažnis nebūtinai turi būti panašus į natūralų sistemos dažnį. Ši jėga bandys svyruoti sistemą pagal jėgos dažnį. Tai sukuria netolygų modelį. Šiek tiek energijos iš išorinės jėgos sugeria sistema. Dabar apsvarstykime atvejį, kai dažniai yra vienodi. Tokiu atveju švytuoklė laisvai svyruos su maksimalia energija, sugeriama iš išorinės jėgos. Tai vadinama rezonansu. Tokios sistemos kaip pastatai, elektroninės ir elektrinės grandinės, optinės sistemos, garso sistemos ir net biologinės sistemos turi natūralų dažnį. Priklausomai nuo sistemos, jie gali būti varžos, virpesių ar superpozicijos pavidalu.

Kas yra pagrindinis dažnis?

Pagrindinis dažnis yra sąvoka, aptariama stovint bangoms. Įsivaizduokite dvi identiškas bangas, kurios juda priešingomis kryptimis. Kai šios dvi bangos susitinka, rezultatas vadinamas stovinčiąja banga. + X kryptimi einančios bangos lygtis yra y = A sin (ωt - kx), o panašios bangos, važiuojančios -x kryptimi, lygtis yra y = A sin (ωt + kx). Pagal superpozicijos principą iš šių dviejų sutapimų susidaranti bangos forma yra y = 2A sin (kx) cos (ωt). Tai yra stovinčios bangos lygtis. „x“ yra atstumas nuo kilmės vietos; duotai x vertei 2A sin (kx) tampa konstanta. Nuodėmė (kx) svyruoja tarp -1 ir +1. Todėl maksimali sistemos amplitudė yra 2A. Pagrindinis dažnis yra sistemos savybė. Esant pagrindiniam dažniui, abu sistemos galai nėra svyruojantys, ir jie yra žinomi kaip mazgai. Sistemos centras svyruoja maksimalia amplitudė, ir ji yra žinoma kaip antinode.