Okres i częstotliwość
Drgania i oscylacje układów mechanicznych pozostają jedną z najważniejszych dziedzin nauki w fizyce. Praktycznie każdy system oscyluje lub wibruje swobodnie na wiele różnych sposobów.
Co ma wspólnego wspólna boja oceaniczna, gitara, dziecko w huśtawce lub bicie serca? Wszystkie one oscylują - co oznacza, że poruszają się tam iz powrotem między dwoma punktami. Ciało ludzkie samo w sobie jest skarbnicą wibracyjnych zjawisk. Nawet atomy w naszym ciele wibrują. Każdy system, który oscyluje, ma coś wspólnego. Obejmuje siłę i energię. Rozpoczynasz ruch, popychając dziecko huśtawką lub możesz zwiększyć energię atomów wibrujących w krysztale za pomocą ciepła. Tak więc oscylacje tworzą fale.
Co mają wspólnego oscylacje lub fale? Cechą wiążącą takie zjawiska jest okresowość. Jest oczywiste, że niewielka liczba podstawowych zasad opisuje wszystkie zjawiska, które udowadniają, że są one powszechne, niż moglibyście sobie wyobrazić. Zauważysz pewien wzór lub ruch w każdym zjawisku, które powtarza się w kółko. Ruch okresowy to ruch, który powtarza się w regularnych odstępach czasu, na przykład ten, który jest pokazywany przez strunę gitary lub ruch w przód i tył dziecka w ruchu obrotowym. Czas wykonania jednego cyklu wibracji lub oscylacji nazywany jest okresem fali. Częstotliwość odnosi się po prostu do liczby cykli oscylacji na sekundę.
Co to jest częstotliwość?
Częstotliwość fali odnosi się po prostu do liczby pełnych cykli lub oscylacji, które występują w ciągu jednej sekundy. Mierzona jest w cyklach na sekundę lub hercach (Hz). Cykl to jedna kompletna oscylacja, a wibracja może być pojedynczym lub wielokrotnym zdarzeniem, podczas gdy oscylacje są w większości powtarzalne dla wielu cykli. Zazwyczaj jest oznaczony literą "f" i jest wyrażany jako:
f = 1 / T, gdzie "T" reprezentuje przedział czasu, a "f" oznacza częstotliwość.
Co to jest okres?
Okres jest odwrotnością częstotliwości i jest definiowany jako czas potrzebny na jeden pełny obrót wibracji lub oscylacji. Po prostu odnosi się do czasu, w którym coś może się wydarzyć okresowo i jest mierzone w sekundach na cykl. Okres czasu jest odwrotny do częstotliwości, co oznacza, że obie wielkości są odwrotnie proporcjonalne względem siebie. W formie równania okres jest wyrażany jako:
T = 1 / f, gdzie "f" oznacza częstotliwość, a "T" to okres czasu.
Różnica między okresem i częstotliwością
Oba terminy i częstotliwość są ze sobą powiązane, ponieważ wykazują pewien wzorzec ruchu, ale są wyraźnie różne. Oba są związane z zjawiskiem okresowym i często są mylone ze sobą. Okres odnosi się do czasu potrzebnego na wykonanie pełnego cyklu oscylacji lub wibracji. Częstotliwość, wręcz przeciwnie, odnosi się do liczby pełnych cykli lub oscylacji na sekundę. Okres to ilość związana z czasem, podczas gdy częstotliwość zależy od stopy. Okres po prostu odnosi się do czasu, w którym coś może się wydarzyć okresowo, podczas gdy częstotliwość oznacza jak często to się dzieje.
Obie wielkości są odwrotnie proporcjonalne do siebie. Częstotliwość wyrażana jest w cyklach na sekundę, waver na sekundę, wibracje na sekundę itd. I jest zwykle oznaczana literą "f". Okres jest wyrażany w sekundach na cykl. Jednostką częstotliwości jest Hertz (Hz), a "T" oznacza okres jednej pełnej oscylacji. Pod względem matematycznym obie wielkości są odwzajemnione względem siebie. W postaci równania częstość i okres wyrażono jako:
f = 1 / T, gdzie f jest częstotliwością, a T jest kropką.
Można go również wyrazić jako:
T = 1 / f
Powiedzmy, że fala potrzebuje jednej sekundy na oscylowanie w górę iw dół, co oznacza, że czas trwania fali wynosi 1 sekundę. Częstotliwość i okres są odwrotnie proporcjonalne do siebie. Ponieważ tylko jeden cykl występuje w ciągu sekundy, częstotliwość fali wynosiłaby 1 cykl na sekundę. A jeśli fala zajęłaby pół sekundy, aby oscylować cały cykl, okres tej fali wynosiłby 0,5 sekundy, a częstotliwość wynosiłaby 1 / 0,5 = 2, czyli 2 cykle na sekundę. A więc dłuższy okres czasu, niższa częstotliwość i na odwrót.
Okres vs. Częstotliwość: Tabela porównawcza
Podsumowanie okresu Vs. Częstotliwość
Zarówno częstotliwość, jak i okres są podstawowymi parametrami fal, powiązanych ze sobą, ale różnią się wyraźnie pod względem ilości. Częstotliwość fali jest związana z wielkością szybkości, podczas gdy okres fali związany jest z ilością czasu. Okres ten odnosi się do czasu, w którym fala wykonuje pełny cykl oscylacji lub drgań, co jest odwrotnością częstotliwości. Częstotliwość odnosi się do liczby wibracji, które występują w ciągu jednej sekundy, co stanowi odwrotność okresu czasu. Częstotliwość jest zwykle mierzona w hercach (Hz), a okres mierzony jest w sekundach. Oba są odwrotnie proporcjonalne do siebie, co oznacza, że jeśli częstotliwość jest wyższa, to okres jest niższy i na odwrót. Częstotliwość jest oznaczona literą "f", a kropka oznaczona jest "T".
