Амплитуда спрямо честота
Амплитудата и честотата са две от основните свойства на периодичните движения. Правилното разбиране на тези понятия е необходимо при изучаването на движения като прости хармонични движения и затихнали хармонични движения. В тази статия ще обсъдим какво представляват честотата и амплитудата, техните дефиниции, измерването и зависимостите на амплитудата и честотата и накрая разликата между амплитудата и честотата.
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 определен период от време. Планета, която се върти около слънцето, е периодично движение. Сателит, обикалящ около Земята, е периодично движение, дори движението на комплект топка за баланс е периодично движение. Повечето от периодичните движения, които срещаме, са кръгови, линейни или полукръгови. Периодичното движение има честота. Честотата означава колко „често“е 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.
Амплитуда
Амплитудата също е много важно свойство на периодичното движение. За да се разбере понятието амплитуда, трябва да се разберат свойствата на хармоничните движения. Просто хармонично движение е такова, че връзката между изместването и скоростта приема формата на a=-ω2x, където „a“е ускорението, а „x“е денивелация. Ускорението и преместването са антипаралелни. Това означава, че общата сила върху обекта също е в посоката на ускорението. Тази връзка описва движение, при което обектът осцилира около централна точка. Може да се види, че когато преместването е нула, общата сила върху обекта също е нула. Това е равновесната точка на трептенето. Максималното изместване на обекта от точката на равновесие е известно като амплитуда на трептене. Амплитудата на простото хармонично трептене зависи строго от общата механична енергия на системата. За проста система пружина – маса, ако общата вътрешна енергия е E, амплитудата е равна на 2E/k, където k е пружинната константа на пружината. При тази амплитуда моментната скорост е нула; по този начин кинетичната енергия също е нула. Общата енергия на системата е под формата на потенциална енергия. В точката на равновесие потенциалната енергия става нула.
Каква е разликата между амплитудата и честотата?
• Амплитудата строго зависи от общата енергия на системата, докато честотата на трептенията зависи от свойствата на самия осцилатор.
• За дадена система амплитудата може да се променя, но честотата не може.
