Fundamentele frekwensie vs natuurlike frekwensie
Natuurlike frekwensie en fundamentele frekwensie is twee golfverwante verskynsels wat baie belangrik is. Hierdie verskynsels is van groot belang in velde soos musiek, konstruksietegnologie, rampvoorkoming, akoestiek en die meeste van die natuurlike sisteem-analise. Dit is noodsaaklik om 'n duidelike begrip in hierdie konsepte te hê om op sulke gebiede te presteer. In hierdie artikel gaan ons bespreek wat fundamentele frekwensie en natuurlike frekwensie is, hul definisies, toepassings, die verskynsels wat verband hou met natuurlike frekwensie en fundamentele frekwensie, hul ooreenkomste en laastens die verskille tussen natuurlike frekwensie en fundamentele frekwensie.
Wat is natuurlike frekwensie?
Elke stelsel het 'n eienskap wat die natuurlike frekwensie genoem word. Die stelsel sal hierdie frekwensie volg, indien die stelsel van 'n klein ossillasie voorsien moet word. Die natuurlike frekwensie van 'n sisteem is baie belangrik. Gebeurtenisse soos aardbewings en winde kan voorwerpe vernietig met dieselfde natuurlike frekwensie as die gebeurtenis self. Dit is baie belangrik om die natuurlike frekwensie van 'n stelsel te verstaan en te meet om dit teen sulke natuurrampe te beskerm. Natuurlike frekwensie hou direk verband met resonansie. Wanneer 'n stelsel (bv. 'n slinger) 'n klein ossillasie gegee word, sal dit begin swaai. Die frekwensie waarmee dit swaai is die natuurlike frekwensie van die sisteem. Stel jou nou 'n periodieke eksterne krag voor wat op die sisteem toegepas word. Die frekwensie van hierdie eksterne krag is nie noodwendig soortgelyk aan die natuurlike frekwensie van die sisteem nie. Hierdie krag sal probeer om die stelsel na die frekwensie van die krag te ossilleer. Dit skep 'n ongelyke patroon. Sommige energie van die eksterne krag word deur die sisteem geabsorbeer. Kom ons kyk nou na die geval waar die frekwensies dieselfde is. In hierdie geval sal die slinger vrylik swaai met maksimum energie wat deur die eksterne krag geabsorbeer word. Dit word resonansie genoem. Stelsels soos geboue, elektroniese en elektriese stroombane, optiese stelsels, klankstelsels en selfs biologiese stelsels het natuurlike frekwensies. Hulle kan in die vorm van impedansie, ossillasie of superposisie wees, afhangende van die stelsel.
Wat is Fundamentele Frekwensie?
Fundamentele frekwensie is 'n konsep wat in staande golwe bespreek word. Stel jou twee identiese golwe voor wat in teenoorgestelde rigtings beweeg. Wanneer hierdie twee golwe mekaar ontmoet, word die resultaat 'n staande golf genoem. Die vergelyking van 'n golf wat in +x-rigting beweeg, is y=A sin (ωt – kx), en die vergelyking vir 'n soortgelyke golf wat in die -x-rigting beweeg, is y=A sin (ωt + kx). Deur die beginsel van superposisie is die resulterende golfvorm van die oorvleueling van hierdie twee y=2A sin (kx) cos (ωt). Dit is die vergelyking van 'n staande golf. 'x' is die afstand vanaf die oorsprong; vir 'n gegewe x-waarde word die 2A sin (kx) 'n konstante. Sin (kx) wissel tussen -1 en +1. Daarom is die maksimum amplitude van die stelsel 2A. Die fundamentele frekwensie is 'n eienskap van die sisteem. By die fundamentele frekwensie ossilleer die twee ente van die stelsels nie, en hulle staan bekend as nodusse. Die middel van die stelsel ossilleer met die maksimum amplitude, en dit staan bekend as die antinode.
Wat is die verskil tussen natuurlike frekwensie en fundamentele frekwensie?
• Natuurlike frekwensie is 'n eienskap wat betrekking het op ossillasies, maar fundamentele frekwensie is 'n eienskap wat betrekking het op golwe.
• Elke stelsel het 'n natuurlike frekwensie, maar die fundamentele frekwensie kom slegs in sommige van die stelsels voor.
• Vir die fundamentele frekwensie word die superposisie van twee identiese golwe teenoorgesteld vereis, maar vir natuurlike frekwensie word slegs 'n enkele ossillasie vereis.
