Amplitúda vs Frekvencia
Amplitúda a frekvencia sú dve zo základných vlastností periodických pohybov. Pri štúdiu pohybov, ako sú jednoduché harmonické pohyby a tlmené harmonické pohyby, je potrebné správne pochopenie týchto pojmov. V tomto článku sa budeme zaoberať frekvenciou a amplitúdou, ich definíciami, meraním a závislosťami amplitúdy a frekvencie a nakoniec rozdielom medzi amplitúdou a frekvenciou.
Frekvencia
Frekvencia je koncept diskutovaný v pravidelných pohyboch objektov. Na pochopenie pojmu frekvencia je potrebné správne porozumenie periodických pohybov. Periodický pohyb možno považovať za akýkoľvek pohyb, ktorý sa opakuje v stanovenom časovom období. Planéta otáčajúca sa okolo slnka je periodický pohyb. Družica obiehajúca okolo Zeme je periodický pohyb, dokonca aj pohyb súpravy rovnovážnej gule je periodický pohyb. Väčšina periodických pohybov, s ktorými sa stretávame, sú kruhové, lineárne alebo polkruhové. Periodický pohyb má frekvenciu. Frekvencia znamená, ako „častá“je udalosť. Pre jednoduchosť berieme frekvenciu ako výskyty za sekundu. Periodické pohyby môžu byť jednotné alebo nejednotné. Uniforma môže mať jednotnú uhlovú rýchlosť. Funkcie ako amplitúdová modulácia môžu mať dvojité periódy. Sú to periodické funkcie zapuzdrené v ďalších periodických funkciách. Inverzia frekvencie periodického pohybu udáva čas pre periódu. Periodickými pohybmi sú aj jednoduché harmonické pohyby a tlmené harmonické pohyby. Týmto sa dá získať frekvencia periodického pohybu aj pomocou časového rozdielu medzi dvoma podobnými výskytmi. Frekvencia jednoduchého kyvadla závisí iba od dĺžky kyvadla a gravitačného zrýchlenia pre malé kmity. Frekvencia jednoduchého kyvadla závisí iba od dĺžky kyvadla a gravitačného zrýchlenia pre malé kmity. Frekvencia jednoduchého kyvadla závisí iba od dĺžky kyvadla a gravitačného zrýchlenia pre malé kmity.
Amplitúda
Amplitúda je tiež veľmi dôležitou vlastnosťou periodického pohybu. Pre pochopenie pojmu amplitúda je potrebné pochopiť vlastnosti harmonických pohybov. Jednoduchý harmonický pohyb je pohyb taký, že vzťah medzi posunom a rýchlosťou má formu a = -ω 2x kde „a“je zrýchlenie a „x“posunutie. Zrýchlenie a zdvih sú antiparalelné. To znamená, že čistá sila na predmet je tiež v smere zrýchlenia. Tento vzťah popisuje pohyb, pri ktorom objekt kmitá okolo centrálneho bodu. Je vidieť, že keď je posunutie nulové, čistá sila na objekt je tiež nulová. Toto je rovnovážny bod oscilácie. Maximálne posunutie objektu od bodu rovnováhy je známe ako amplitúda oscilácie. Amplitúda jednoduchej harmonickej oscilácie striktne závisí od celkovej mechanickej energie systému. Ak je v prípade jednoduchého systému pružina-hmotnosť celková vnútorná energia E, amplitúda sa rovná 2E / k, kde k je konštanta pružiny pružiny. Pri tejto amplitúde je okamžitá rýchlosť nulová;tým je kinetická energia tiež nulová. Celková energia systému je vo forme potenciálnej energie. V rovnovážnom bode sa potenciálna energia stáva nulovou.
Aký je rozdiel medzi amplitúdou a frekvenciou?
• Amplitúda striktne závisí od celkovej energie systému, zatiaľ čo frekvencia oscilácie závisí od vlastností samotného oscilátora.
• Pre daný systém je možné meniť amplitúdu, ale frekvenciu nie.
