Verschil tussen natuurlijke frequentie en frequentie

Natuurlijke frequentie versus frequentie

De frequentie van een oscillatie geeft aan hoe vaak een gebeurtenis plaatsvindt. Frequentie en natuurlijke frequentie zijn twee zeer belangrijke concepten die in de natuurkunde worden besproken. Het is essentieel om een ​​goed begrip te hebben van de frequentie en de natuurlijke frequentie om uit te blinken in velden zoals golven en trillingen, kwantummechanica, constructie-engineering, machinebouw en diverse andere gebieden. In dit artikel gaan we bespreken welke frequentie en natuurlijke frequentie zijn, hun definities, overeenkomsten, toepassingen en tenslotte het verschil tussen frequentie en natuurlijke frequentie.

Frequentie

Frequentie is een concept dat wordt besproken in periodieke bewegingen van objecten. Om het begrip frequentie te begrijpen, is een goed begrip van periodieke bewegingen vereist. Een periodieke beweging kan worden beschouwd als elke beweging die zichzelf herhaalt in een vaste tijd. Een planeet die rond de zon draait, is een periodieke beweging. Een satelliet die rond de aarde draait, is een periodieke beweging en zelfs de beweging van een balansbalset is een periodieke beweging. De meeste periodieke bewegingen die we tegenkomen, zijn cirkelvormig, lineair of halfrond. Een periodieke beweging heeft een frequentie. De frequentie betekent hoe "frequent" de gebeurtenis plaatsvindt. Voor de eenvoud nemen we frequentie als de gebeurtenissen per seconde. Periodieke bewegingen kunnen uniform of niet-uniform zijn. Een uniform kan een uniforme hoeksnelheid hebben. Functies zoals amplitudemodulatie kunnen dubbele perioden hebben. Het zijn periodieke functies ingekapseld in andere periodieke functies. Het omgekeerde van de frequentie van de periodieke beweging geeft de tijd voor een punt. Eenvoudige harmonische bewegingen en gedempte harmonische bewegingen zijn ook periodieke bewegingen. Daardoor kan de frequentie van een periodieke beweging ook worden verkregen met behulp van het tijdsverschil tussen twee soortgelijke gebeurtenissen. De frequentie van een eenvoudige slinger hangt alleen af ​​van de lengte van de slinger en de zwaartekrachtversnelling voor kleine oscillaties.

Natuurlijke frequentie

Elk systeem heeft een eigenschap die de natuurlijke frequentie wordt genoemd. Het systeem zal deze frequentie volgen, wanneer het systeem is voorzien van een kleine oscillatie. De natuurlijke frequentie van een systeem is erg belangrijk. Gebeurtenissen zoals aardbevingen en winden kunnen vernietiging veroorzaken op objecten met dezelfde natuurlijke frequentie als de gebeurtenis zelf. Het is erg belangrijk om de natuurlijke frequentie van een systeem te begrijpen en te meten om het tegen dergelijke natuurrampen te beschermen. Natuurlijke frequentie is direct gerelateerd aan resonantie. Wanneer een systeem (bijvoorbeeld een slinger) een kleine oscillatie krijgt, zal het beginnen te slingeren. De frequentie waarmee het zwaait is de natuurlijke frequentie van het systeem. Stel je nu een periodieke externe kracht voor die op het systeem wordt toegepast. De frequentie van deze externe kracht hoeft niet noodzakelijk gelijk te zijn aan de natuurlijke frequentie van het systeem. Deze kracht zal proberen het systeem naar de frequentie van de kracht te laten oscilleren. Dit creëert een ongelijk patroon. Sommige energie van de externe kracht wordt door het systeem opgenomen. Laten we nu eens kijken naar het geval waarin de frequenties hetzelfde zijn. In dit geval zal de slinger vrijelijk schommelen met maximale energie die wordt geabsorbeerd door de externe kracht. Dit wordt resonantie genoemd. Systemen zoals gebouwen, elektronische en elektrische circuits, optische systemen, geluidssystemen en zelfs biologische systemen hebben natuurlijke frequenties. Ze kunnen de vorm hebben van impedantie, oscillatie of superpositie, afhankelijk van het systeem.