Natūralaus dažnio ir dažnio skirtumas

Natūralus dažnis vs dažnis

Virpesių dažnis rodo, koks dažnas įvykis įvyksta. Dažnis ir natūralus dažnis yra dvi labai svarbios fizikoje aptariamos sąvokos. Labai svarbu tinkamai suprasti dažnį ir natūralų dažnį, kad galėtumėte tobulėti tokiose srityse kaip bangos ir virpesiai, kvantinė mechanika, statybų inžinerija, mechaninė inžinerija ir įvairiose kitose srityse. Šiame straipsnyje aptarsime, koks yra dažnis ir natūralus dažnis, jų apibrėžimai, panašumai, pritaikymai ir galiausiai skirtumas tarp dažnio ir natūralaus dažnio.

Dažnis

Dažnis yra sąvoka, aptariama periodiškai judant objektams. Norint suprasti dažnio sąvoką, reikia tinkamai suprasti periodinius judesius. Periodiškas judesys gali būti laikomas bet kokiu judesiu, kuris kartojasi nustatytu laiku. Aplink Saulę besisukanti planeta yra periodiškas judesys. Palydovas, skriejantis aplink žemę, yra periodiškas judesys, ir net pusiausvyros rutulio judesys yra periodiškas judesys. Daugelis periodinių judesių, su kuriais susiduriame, yra apskrito, linijinio ar pusapvalio judesiai. Periodiškas judesys turi dažnį. Dažnis reiškia, kaip „dažnas“ įvykis įvyksta. Paprastumo dėlei imame dažnį kaip įvykį per sekundę. Periodiniai judesiai gali būti vienodi arba nevienodi. Uniforma gali turėti vienodą kampinį greitį. Funkcijos, tokios kaip amplitudės moduliacija, gali turėti dvigubus laikotarpius. Tai periodinės funkcijos, įtrauktos į kitas periodines funkcijas. Periodinio judesio dažnio atvirkštinė vertė suteikia tam tikrą laiką. Paprasti harmoniniai judesiai ir slopinti harmoniniai judesiai taip pat yra periodiniai judesiai. Tokiu būdu periodinio judesio dažnį taip pat galima gauti naudojant laiko skirtumą tarp dviejų panašių įvykių. Paprasto švytuoklės dažnis priklauso tik nuo švytuoklės ilgio ir gravitacinio pagreičio mažiems virpesiams.

Natūralus dažnis

Kiekviena sistema turi savybę, vadinamą natūraliu dažniu. Sistema laikysis šio dažnio, kai sistema bus aprūpinta mažu virpesiu. 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.