Põhisagedus vs loomulik sagedus
Looduslik sagedus ja põhisagedus on kaks lainega seotud nähtust, mis on väga olulised. Need nähtused omavad suurt tähtsust sellistes valdkondades nagu muusika, ehitustehnoloogiad, katastroofide ennetamine, akustika ja suurem osa loodussüsteemi analüüsist. Nendes mõistetes on oluline selge arusaam, et sellistes valdkondades silma paista. Selles artiklis käsitleme, mis on põhisagedus ja loodussagedus, nende määratlused, rakendused, loodusliku sageduse ja põhisagedusega seotud nähtused, nende sarnasused ja lõpuks loodusliku sageduse ja põhisageduse erinevused.
Mis on looduslik sagedus?
Igal süsteemil on omadus, mida nimetatakse looduslikuks sageduseks. Süsteem järgib seda sagedust, kui süsteemile antakse väike võnkumine. Süsteemi loomulik sagedus on väga oluline. Sellised sündmused nagu maavärinad ja tuuled võivad hävitada objekte sama loodusliku sagedusega kui sündmus ise. On väga oluline mõista ja mõõta süsteemi loomulikku sagedust, et kaitsta seda selliste loodusõnnetuste eest. Looduslik sagedus on otseselt seotud resonantsiga. Kui süsteemile (nt pendlile) antakse väike võnkumine, hakkab see kõikuma. Sagedus, millega see kõigub, on süsteemi loomulik sagedus. Kujutage nüüd ette süsteemile rakendatavat perioodilist välist jõudu. Selle välise jõu sagedus ei pruugi olla sarnane süsteemi loomuliku sagedusega. See jõud püüab süsteemi võnkesageduse järgi võnkuda. See loob ebaühtlase mustri. Osa välise jõu energiast neelab süsteem. Vaatleme nüüd juhtumit, kus sagedused on samad. Sellisel juhul kõigub pendel vabalt maksimaalse energiaga, mis on välisest jõust neeldunud. Seda nimetatakse resonantsiks. Sellistel süsteemidel nagu hooned, elektroonilised ja elektrilised vooluahelad, optilistel süsteemidel, helisüsteemidel ja isegi bioloogilistel süsteemidel on loomulikud sagedused. Need võivad sõltuvalt süsteemist olla impedantsi, võnkumise või superpositsiooni kujul.pendel saab vabalt liikuda maksimaalse energiaga, mis on välisest jõust neeldunud. Seda nimetatakse resonantsiks. Sellistel süsteemidel nagu hooned, elektroonilised ja elektrilised vooluahelad, optilistel süsteemidel, helisüsteemidel ja isegi bioloogilistel süsteemidel on loomulikud sagedused. Need võivad sõltuvalt süsteemist olla impedantsi, võnkumise või superpositsiooni kujul.pendel saab vabalt liikuda maksimaalse energiaga, mis on välisest jõust neeldunud. Seda nimetatakse resonantsiks. Sellistel süsteemidel nagu hooned, elektroonilised ja elektrilised vooluahelad, optilistel süsteemidel, helisüsteemidel ja isegi bioloogilistel süsteemidel on loomulikud sagedused. Need võivad sõltuvalt süsteemist olla impedantsi, võnkumise või superpositsiooni kujul.
Mis on põhisagedus?
Põhisagedus on mõiste, mida arutatakse seisulainetes. Kujutage ette kahte ühesugust lainet, mis liiguvad vastassuunas. Nende kahe laine kohtumisel nimetatakse tulemust seisvaks laineks. + X suunas liikuva laine võrrand on y = A sin (ωt - kx) ja -x suunas liikuva sarnase laine võrrand on y = A sin (ωt + kx). Ülipositsiooni põhimõtte järgi on nende kahe kattumise tulemuseks saadud lainekuju y = 2A sin (kx) cos (ωt). See on seisulaine võrrand. 'x' on kaugus päritolust; antud x väärtuse korral muutub 2A sin (kx) konstandiks. Patt (kx) varieerub vahemikus -1 kuni +1. Seetõttu on süsteemi maksimaalne amplituud 2A. Põhisagedus on süsteemi omadus. Põhisagedusel süsteemide kaks otsa ei kõigu,ja neid tuntakse sõlmedena. Süsteemi keskosa võnkub maksimaalse amplituudiga ja see on tuntud kui antinood.
Mis vahe on loomulikul sagedusel ja põhisagedusel?
• Looduslik sagedus on omadus, mis puudutab võnkeid, kuid põhisagedus on omadus, mis puudutab laineid.
• Igal süsteemil on loomulik sagedus, kuid põhisagedus esineb ainult mõnes süsteemis.
• Põhisageduse jaoks on vajalik kahe ühesuguse laine vastassuunalise liikumise superpositsioon, kuid loodusliku sageduse jaoks on vaja ainult ühte võnkumist.
