Starpība starp periodu un biežumu

Mehānisko sistēmu vibrācijas un svārstības joprojām ir viena no svarīgākajām fizikas studiju jomām. Praktiski katra sistēma brīvi svārstās vai vibrē dažādos veidos.

Kā kopīga ir okeāna boja, ģitāra, bērns šūpolēs vai sirds pukstēšana? Viņi visi svārstās - tas nozīmē, ka viņi pārvietojas uz priekšu un atpakaļ starp diviem punktiem. Cilvēka ķermenis pats par sevi ir vibrāciju parādība. Pat atomi mūsu ķermenī vibrē. Katrai sistēmai, kas svārstās, ir kaut kas kopīgs. Tas ietver spēku un enerģiju. Jūs sākat kustību, iespiežot bērnu šūpolēs, vai arī jūs varat palielināt kristālā vibrējošo atomu enerģiju ar siltumu. Tātad svārstības rada viļņus.

Kāda ir kopīga svārstības vai viļņi? Iezīme, kas saistīta ar šādām parādībām, ir periodiskums. Ir skaidrs, ka neliels skaits pamatprincipu apraksta visas parādības, kas pierāda, ka tās ir kopīgas, nekā jūs varētu iedomāties. Katrā fenomenā jūs pamanīsit noteiktu modeli vai kustību, kas atkārtojas atkal un atkal. Periodiskas kustības ir kustības, kas atkārtojas atkal un atkal ar regulāriem intervāliem, piemēram, tādas, kuras izrāda ģitāras stīgas vai bērna kustība uz priekšu un atpakaļ šūpoles. Laiku viena vibrācijas cikla vai svārstību pabeigšanai sauc par viļņa periodu. Frekvence vienkārši norāda uz svārstību ciklu skaitu sekundē.

Kas ir frekvence?

Viļņa frekvence vienkārši norāda uz pilnīgu ciklu vai svārstību skaitu, kas notiek vienā sekundē. To mēra ciklos sekundē vai hercos (Hz). Cikls ir viena pilnīga svārstība, un vibrācija var būt viens vai vairāki notikumi, turpretī svārstības lielākoties atkārtojas vairākiem cikliem. Parasti to apzīmē ar burtu “f” un izsaka šādi:

f = 1 / T, kur “T” apzīmē laika periodu un “f” ir frekvence.

Kas ir periods?

Periods ir frekvences apgriezts lielums, un to definē kā laiku, kas vajadzīgs vienam vibrācijas vai svārstību pilnīgam turp un atpakaļ. Tas vienkārši norāda laiku, kad kaut kas periodiski notiek, un to mēra sekundēs ciklā. Laika periods ir savstarpējs biežums, kas nozīmē, ka abi daudzumi ir apgriezti proporcionāli viens otram. Vienādojuma formā periodu izsaka šādi:

T = 1 / f, kur “f” ir frekvence un “T” ir laika periods.

Starpība starp periodu un frekvenci

1. Perioda un frekvences definīcija

Gan termini periods, gan biežums ir saistīti, jo tie uzrāda noteiktu kustības modeli, tomēr tie ir izteikti atšķirīgi. Abi ir saistīti ar periodiskām parādībām un bieži tiek sajaukti viens ar otru. Periods attiecas uz laiku, kas nepieciešams, lai vilnis pabeigtu vienu pilnu svārstību vai vibrācijas ciklu. Biežums, gluži pretēji, attiecas uz pilnu ciklu skaitu vai svārstībām, kas notiek sekundē. Periods ir daudzums, kas saistīts ar laiku, turpretī biežums ir saistīts ar ātrumu. Periods vienkārši norāda laiku, kad kaut kas periodiski notiek, turpretī biežums nozīmē, cik bieži tas notiek.

2. Perioda un biežuma saistība

Abi daudzumi ir apgriezti proporcionāli viens otram. Frekvenci izsaka ciklos sekundē, svārstības sekundē, vibrācijas sekundē utt., Un parasti to apzīmē ar burtu “f”. Periodu izsaka sekundēs ciklā. Frekvences vienība ir Hertz (Hz), un “T” apzīmē vienas pilnīgas svārstības laika periodu. Matemātiski abi lielumi ir savstarpēji savstarpēji. Vienādojuma formā biežumu un periodu izsaka šādi:

f = 1 / T, kur f ir frekvence un T ir periods.

To var izteikt arī kā:

T = 1 / f

3. Perioda un frekvences piemērs

Teiksim, ka vilnis prasa vienu sekundi, lai svārstītos augšup un lejup, kas nozīmē, ka viļņa laika periods ir 1 sekunde. Biežums un periods ir apgriezti proporcionāli viens otram. Tā kā sekundē notiek tikai viens cikls, viļņa frekvence būtu 1 cikls sekundē. Un, ja vilnim vajadzēja pusi sekundes, lai svārstītos visā ciklā, šī viļņa periods būtu 0,5 sekundes un frekvence būtu 1 / 0,5 = 2, tas ir, 2 cikli sekundē. Tātad, jo ilgāks laika periods, samaziniet biežumu un otrādi.

Periods pret frekvenci: salīdzināšanas tabula

Perioda kopsavilkums Biežums

Gan frekvence, gan laika periods ir viļņu pamatparametri, kas saistīti viens ar otru, tomēr daudzuma ziņā tie ir izteikti atšķirīgi. Viļņa frekvence ir saistīta ar ātruma daudzumu, savukārt viļņa laika periods ir saistīts ar laika daudzumu. Laika periods attiecas uz laiku, kas nepieciešams, lai vilnis pabeigtu vienu pilnu svārstību vai vibrācijas ciklu, kas ir apgriezts pret frekvenci. Frekvence attiecas uz vibrāciju skaitu, kas rodas vienā sekundē, kas ir laika perioda apgrieztā vērtība. Frekvenci parasti mēra hercos (Hz), un periodu mēra sekundēs. Abi ir apgriezti proporcionāli viens otram, kas nozīmē, ja frekvence ir augstāka, tad periods ir zemāks, un otrādi. Biežums tiek apzīmēts ar burtu “f”, un periods tiek apzīmēts ar “T”.