Різниця між основною частотою та природною частотою

Основна частота проти природної частоти
 

Природна частота і основна частота - це два хвильові явища, які є дуже важливими. Ці явища мають велике значення в таких сферах, як музика, будівельні технології, запобігання катастрофам, акустика та більшість систем природного аналізу. Важливо чітко розуміти ці поняття, щоб досягти успіху в таких сферах. У цій статті ми обговоримо, що таке основна та природна частота, їх визначення, застосування, явища, пов'язані з природною та основною частотою, їх схожість та нарешті відмінності між природною та основною частотою.

Що таке природна частота?

Кожна система має властивість, яку називають природною частотою. Система буде дотримуватися цієї частоти, якщо система має забезпечити невеликі коливання. Природна частота системи є дуже важливою. Такі події, як землетруси та вітри, можуть знищувати об’єкти з тією ж природною частотою, що і сама подія. Дуже важливо розуміти та вимірювати природну частоту системи, щоб захистити її від таких стихійних лих. Природна частота безпосередньо пов'язана з резонансом. Коли система (наприклад, маятник) буде мати невеликі коливання, вона почне коливатися. Частота, з якою вона коливається, - це природна частота системи. Тепер уявіть періодичну зовнішню силу, що застосовується до системи. Частота цієї зовнішньої сили не обов'язково подібна до природної частоти системи. Ця сила спробує коливати систему до частоти сили. Це створює нерівномірний малюнок. Певна енергія від зовнішньої сили поглинається системою. Тепер розглянемо випадок, коли частоти однакові. У цьому випадку маятник буде вільно розгойдуватися з максимальною енергією, поглиненою від зовнішньої сили. Це називається резонансом. Такі системи, як будівлі, електронні та електричні схеми, оптичні системи, звукові системи і навіть біологічні системи мають природні частоти. Вони можуть бути у формі опору, коливань або суперпозиції, залежно від системи.

Що таке основна частота?

Фундаментальна частота - це концепція, що обговорюється стоячими хвилями. Уявіть дві однакові хвилі, які рухаються у протилежних напрямках. Коли ці дві хвилі зустрічаються, результат називається стоячою хвилею. Рівняння хвилі, що рухається в напрямку + x, дорівнює y = A sin (ωt - kx), а рівняння для аналогічної хвилі, що рухається у напрямку -x, є y = A sin (ωt + kx). За принципом суперпозиції результуюча форма хвилі від перекриття цих двох є y = 2A sin (kx) cos (ωt). Це рівняння стоячої хвилі. 'x' - відстань від початку; при заданому значенні x 2A sin (kx) стає постійною. Гріх (kx) коливається в межах від -1 до +1. Тому максимальна амплітуда системи - 2А. Фундаментальна частота є властивістю системи. На основній частоті два кінці системи не коливаються, і їх називають вузлами. Центр системи коливається з максимальною амплітудою, і він відомий як антинода.