Різниця між амплітудою та частотою

Амплітуда проти частоти

Амплітуда та частота - дві основні властивості періодичних рухів. Правильне розуміння цих понять потрібно при дослідженні таких рухів, як прості гармонічні рухи та демпфіровані гармонічні рухи. У цій статті ми розглянемо, що таке частота та амплітуда, їх визначення, вимірювання та залежності амплітуди та частоти, і нарешті різниця між амплітудою та частотою.

Частота

Частота - це поняття, що обговорюється в періодичних рухах об'єктів. Для розуміння поняття частоти потрібно правильне розуміння періодичних рухів. Періодичним рухом можна вважати будь-який рух, який повторюється у фіксований проміжок часу. Планета, що обертається навколо Сонця, - це періодичний рух. Супутник, що обертається навколо Землі, - це періодичний рух, навіть рух набору кульок балансу є періодичним рухом. Більшість періодичних рухів, з якими ми стикаємось, - кругові, лінійні або напівкруглі. Періодичний рух має частоту. Частота означає, наскільки “частими” є подія. Для простоти ми приймаємо частоту як випадки в секунду. Періодичні рухи можуть бути однорідними або неоднорідними. Уніформа може мати рівномірну кутову швидкість. Такі функції, як амплітудна модуляція, можуть мати подвійні періоди. Вони є періодичними функціями, інкапсульованими в інші періодичні функції. Зворотна частота періодичного руху дає час на період. Прості гармонічні рухи та демпфіровані гармонічні рухи також є періодичними рухами. Тим самим частота періодичного руху також може бути отримана, використовуючи різницю у часі між двома подібними явищами. Частота простого маятника залежить лише від довжини маятника і гравітаційного прискорення для малих коливань.

Амплітуда

Амплітуда також є дуже важливою властивістю періодичного руху. Для розуміння поняття амплітуди необхідно розуміти властивості гармонічних рухів. Простий гармонічний рух - це такий рух, що зв'язок між переміщенням і швидкістю має вигляд a = -ω²x де "a" - прискорення, а "x" - переміщення. Прискорення і переміщення є протипаралельними. Це означає, що сила нетто на об’єкт також знаходиться на напрямку прискорення. Цей взаємозв'язок описує рух, коли об'єкт коливається навколо центральної точки. Видно, що коли зсув дорівнює нулю, чиста сила на об’єкт також дорівнює нулю. Це точка рівноваги коливань. Максимальне переміщення об'єкта від точки рівноваги відоме як амплітуда коливань. Амплітуда простого гармонічного коливання суворо залежить від загальної механічної енергії системи. Для простої системи пружини - маси, якщо загальна внутрішня енергія дорівнює E, амплітуда дорівнює 2E / k, де k - константа пружини пружини. При цій амплітуді миттєва швидкість дорівнює нулю; таким чином, кінетична енергія також дорівнює нулю. Загальна енергія системи у вигляді потенційної енергії. У точці рівноваги потенційна енергія стає нульовою.