Естествена честота срещу честота
Честотата на трептене показва колко често се случва дадено събитие. Честотата и естествената честота са две много важни концепции, обсъждани във физиката. Жизненоважно е да имате правилно разбиране за честотата и естествената честота, за да превъзхождате в области като вълни и вибрации, квантова механика, строително инженерство, машинно инженерство и различни други области. В тази статия ще обсъдим какво са честота и естествена честота, техните определения, прилики, приложения и накрая разликата между честота и естествена честота.
Честота
Честотата е концепция, обсъждана при периодични движения на обекти. За да се разбере понятието честота, е необходимо правилно разбиране на периодичните движения. Периодичното движение може да се счита за всяко движение, което се повтаря за определено време. Планета, която се върти около слънцето, е периодично движение. Сателит, обикалящ около Земята, е периодично движение и дори движението на набор от топки за баланс е периодично движение. Повечето от периодичните движения, които срещаме, са кръгови, линейни или полукръгови. Периодичното движение има честота. Честотата означава колко „често“се случва събитието. За простота, ние приемаме честотата като срещания в секунда. Периодичните движения могат да бъдат равномерни или неравномерни. Униформата може да има еднаква ъглова скорост. Функции като амплитудна модулация могат да имат двойни периоди. Те са периодични функции, капсулирани в други периодични функции. Обратната на честотата на периодичното движение дава времето за период. Простите хармонични движения и затихналите хармонични движения също са периодични движения. По този начин честотата на периодичното движение може да бъде получена и с помощта на времевата разлика между две подобни събития. Честотата на обикновено махало зависи само от дължината на махалото и гравитационното ускорение за малки трептения.
Естествена честота
Всяка система има свойство, наречено естествена честота. Системата ще следва тази честота, когато на системата е осигурено малко трептене. Собствената честота на системата е много важна. Събития като земетресения и ветрове могат да причинят разрушения на обекти със същата естествена честота като самото събитие. Много е важно да се разбере и измери естествената честота на дадена система, за да се предпази от такива природни бедствия. Естествената честота е пряко свързана с резонанса. Когато дадена система (например махало) получи малко колебание, тя ще започне да се люлее. Честотата, с която се люлее, е естествената честота на системата. Сега си представете периодична външна сила, приложена към системата. Честотата на тази външна сила не е задължително да е подобна на естествената честота на системата. Тази сила ще се опита да осцилира системата до честотата на силата. Това създава неравен модел. Част от енергията от външната сила се абсорбира от системата. Сега нека разгледаме случая, когато честотите са еднакви. В този случай махалото ще се люлее свободно с максимална енергия, погълната от външната сила. Това се нарича резонанс. Системи като сгради, електронни и електрически вериги, оптични системи, звукови системи и дори биологични системи имат естествени честоти. Те могат да бъдат под формата на импеданс, трептене или суперпозиция в зависимост от системата.
Каква е разликата между честота и естествена честота?
• Честотата е термин, който обикновено се използва, за да опише колко често се случва дадено събитие, докато естествената честота се отнася до специална честота за дадена динамична система.
• Честотата на една система може да приеме произволна стойност, но естествената честота на дадена система е специфична стойност.
