Rozdíl mezi základní frekvencí a přirozenou frekvencí

Základní frekvence vs. přirozená frekvence
 

Přirozená frekvence a základní frekvence jsou dva jevy související s vlnami, které jsou velmi důležité. Tyto jevy mají velký význam v oborech jako hudba, stavební technologie, prevence katastrof, akustika a většina analýzy přírodních systémů. Aby bylo možné v těchto oborech vyniknout, je nezbytné mít v těchto konceptech jasné porozumění. V tomto článku se budeme zabývat tím, co je základní frekvence a přirozená frekvence, jejich definice, aplikace, jevy spojené s přirozenou frekvencí a základní frekvencí, jejich podobnosti a nakonec rozdíly mezi přirozenou frekvencí a základní frekvencí..

Co je to přirozená frekvence?

Každý systém má vlastnost zvanou přirozená frekvence. Systém bude sledovat tuto frekvenci, pokud má být systém vybaven malou oscilací. Přirozená frekvence systému je velmi důležitá. Události, jako je zemětřesení a vítr, mohou zničit objekty se stejnou přirozenou frekvencí jako samotná událost. Je velmi důležité porozumět a měřit přirozenou frekvenci systému, aby byl chráněn před takovými přírodními katastrofami. Přirozená frekvence přímo souvisí s rezonancí. Když systém (např. Kyvadlo) dostane malou oscilaci, začne se otáčet. Frekvence, se kterou se houpá, je přirozená frekvence systému. Nyní si představte periodickou vnější sílu aplikovanou na systém. Frekvence této vnější síly nemusí být nutně podobná přirozené frekvenci systému. Tato síla se bude snažit oscilovat systém na frekvenci síly. Tím se vytvoří nerovnoměrný vzor. Určitá energie z vnější síly je absorbována systémem. Nyní se podívejme na případ, kdy jsou frekvence stejné. V tomto případě se kyvadlo volně otáčí s maximální energií absorbovanou z vnější síly. Tomu se říká rezonance. Systémy jako budovy, elektronické a elektrické obvody, optické systémy, zvukové systémy a dokonce i biologické systémy mají přirozené frekvence. Mohou mít podobu impedance, oscilace nebo superpozice v závislosti na systému.

Co je základní frekvence?

Základní frekvence je koncept diskutovaný ve stojatých vlnách. Představte si dvě stejné vlny, které se pohybují v opačných směrech. Když se tyto dvě vlny setkají, výsledek se nazývá stojící vlna. Rovnice vlny, která se pohybuje ve směru + x, je y = A sin (ωt - kx) a rovnice pro podobnou vlnu, která se pohybuje ve směru -x, je y = A sin (ωt + kx). Principem superpozice je výsledný tvar vlny z překrývání těchto dvou y = 2A sin (kx) cos (ωt). Toto je rovnice stojící vlny. 'x' je vzdálenost od původu; pro danou hodnotu x se sin 2A (kx) stává konstantou. Sin (kx) se pohybuje mezi -1 a +1. Proto je maximální amplituda systému 2A. Základní frekvence je vlastnost systému. Při základní frekvenci dva konce systémů nevykyvují a jsou známé jako uzly. Střed systému osciluje s maximální amplitudou a je znám jako antinoda.