Pagrindinis dažnis vs natūralus dažnis
Natūralus dažnis ir pagrindinis dažnis yra du su bangomis susiję reiškiniai, kurie yra labai svarbūs. Šie reiškiniai turi didelę reikšmę tokiose srityse kaip muzika, statybų technologijos, nelaimių prevencija, akustika ir dauguma natūralios sistemos analizės. Labai svarbu aiškiai suprasti šias sąvokas, kad galėtume išsiskirti tokiose srityse. Šiame straipsnyje aptarsime, kas yra pagrindinis dažnis ir natūralus dažnis, jų apibrėžimai, pritaikymas, su natūraliu dažniu ir pagrindiniu dažniu susiję reiškiniai, jų panašumai ir galiausiai skirtumai tarp natūralaus dažnio ir pagrindinio dažnio.
Kas yra natūralus dažnis?
Kiekviena sistema turi savybę, vadinamą natūraliu dažniu. Sistema laikysis šio dažnio, jei sistemai norima suteikti mažą svyravimą. Natūralus sistemos dažnis yra labai svarbus. Tokie įvykiai kaip žemės drebėjimai ir vėjai gali sunaikinti objektus tokiu pačiu natūraliu dažniu kaip pats įvykis. Labai svarbu suprasti ir išmatuoti natūralų sistemos dažnumą, siekiant apsaugoti ją nuo tokių stichinių nelaimių. Natūralus dažnis yra tiesiogiai susijęs su rezonansu. Kai sistemai (pvz., Švytuoklei) suteikiamas nedidelis svyravimas, ji ims suktis. Dažnis, kuriuo jis svyruoja, yra natūralus sistemos dažnis. Dabar įsivaizduokite sisteminę išorinę jėgą. Šios išorinės jėgos dažnis nebūtinai turi būti panašus į natūralų sistemos dažnį. Ši jėga bandys svyruoti sistemą iki jėgos dažnio. Tai sukuria netolygų modelį. Šiek tiek energijos iš išorinės jėgos sugeria sistema. Dabar apsvarstykime atvejį, kai dažniai yra vienodi. Tokiu atveju švytuoklė laisvai svyruos, maksimaliai iš išorinės jėgos sugerdama energiją. Tai vadinama rezonansu. Tokios sistemos kaip pastatai, elektroninės ir elektrinės grandinės, optinės sistemos, garso sistemos ir net biologinės sistemos turi natūralius dažnius. Priklausomai nuo sistemos, jie gali būti impedanso, svyravimo ar superpozicijos pavidalu.švytuoklė laisvai svyruos, maksimaliai iš išorinės jėgos sugerdama energiją. Tai vadinama rezonansu. Tokios sistemos kaip pastatai, elektroninės ir elektrinės grandinės, optinės sistemos, garso sistemos ir net biologinės sistemos turi natūralius dažnius. Priklausomai nuo sistemos, jie gali būti impedanso, svyravimo ar superpozicijos pavidalu.švytuoklė laisvai svyruos, maksimaliai iš išorinės jėgos absorbuojant energiją. Tai vadinama rezonansu. Tokios sistemos kaip pastatai, elektroninės ir elektrinės grandinės, optinės sistemos, garso sistemos ir net biologinės sistemos turi natūralius dažnius. Priklausomai nuo sistemos, jie gali būti impedanso, svyravimo ar superpozicijos pavidalu.
Kas yra pagrindinis dažnis?
Pagrindinis dažnis yra sąvoka, aptarta stovint bangoms. Įsivaizduokite dvi identiškas bangas, kurios keliauja priešinga kryptimi. Kai šios dvi bangos susitinka, rezultatas vadinamas nuolatine banga. Bangos, einančios + x kryptimi, lygtis yra y = A sin (ωt - kx), o panašios bangos, einančios -x kryptimi, lygtis yra y = A sin (ωt + kx). Remiantis superpozicijos principu, gaunama bangos forma, sutapus šiems dviem, yra y = 2A sin (kx) cos (ωt). Tai yra nuolatinės bangos lygtis. „x“yra atstumas nuo kilmės; duotai x reikšmei 2A sin (kx) tampa konstanta. Nuodėmė (kx) svyruoja nuo -1 iki +1. Todėl maksimali sistemos amplitudė yra 2A. Pagrindinis dažnis yra sistemos savybė. Pagrindiniu dažniu abu sistemos galai nėra svyruojantys,ir jie yra žinomi kaip mazgai. Sistemos centras svyruoja nuo didžiausios amplitudės ir yra žinomas kaip antinodas.
Koks skirtumas tarp natūralaus dažnio ir pagrindinio dažnio?
• Natūralus dažnis yra savybė, susijusi su svyravimais, tačiau pagrindinis dažnis yra savybė, susijusi su bangomis.
• Kiekviena sistema turi natūralų dažnį, tačiau pagrindinis dažnis pasireiškia tik kai kuriose sistemose.
• Norint nustatyti pagrindinį dažnį, reikalinga priešingų dviejų identiškų bangų judėjimas, tačiau natūraliam dažniui reikalingas tik vienas virpesys.
