Sự khác biệt giữa Biên độ và Tần số

Biên độ so với tần số

Biên độ và tần số là hai trong số các tính chất cơ bản của chuyển động định kỳ. Một sự hiểu biết đúng đắn trong các khái niệm này là cần thiết trong nghiên cứu các chuyển động như chuyển động điều hòa đơn giản và chuyển động điều hòa ẩm. Trong bài viết này, chúng ta sẽ thảo luận về tần số và biên độ là gì, định nghĩa của chúng, phép đo và sự phụ thuộc của biên độ và tần số, và cuối cùng là sự khác biệt giữa biên độ và tần số.

Tần số

Tần số là một khái niệm được thảo luận trong các chuyển động định kỳ của các đối tượng. Để hiểu khái niệm tần số, cần có sự hiểu biết đúng đắn về chuyển động định kỳ. Một chuyển động định kỳ có thể được coi là bất kỳ chuyển động nào lặp lại trong một khoảng thời gian cố định. Một hành tinh xoay quanh mặt trời là một chuyển động định kỳ. Một vệ tinh quay quanh trái đất là một chuyển động định kỳ, ngay cả chuyển động của một quả bóng cân bằng là một chuyển động định kỳ. Hầu hết các chuyển động định kỳ chúng ta gặp là hình tròn, tuyến tính hoặc bán tròn. Một chuyển động định kỳ có tần số. Tần suất có nghĩa là mức độ thường xuyên của sự kiện. Để đơn giản, chúng tôi lấy tần suất là số lần xuất hiện mỗi giây. Chuyển động định kỳ có thể là đồng nhất hoặc không đồng đều. Một bộ đồng phục có thể có vận tốc góc đồng đều. Các chức năng như điều chế biên độ có thể có chu kỳ gấp đôi. Chúng là các hàm tuần hoàn được gói gọn trong các hàm tuần hoàn khác. Nghịch đảo tần số của chuyển động tuần hoàn cho thời gian trong một khoảng thời gian. Chuyển động điều hòa đơn giản và chuyển động điều hòa ẩm ướt cũng là chuyển động định kỳ. Do đó, tần số của một chuyển động định kỳ cũng có thể thu được bằng cách sử dụng chênh lệch thời gian giữa hai lần xuất hiện tương tự. Tần số của một con lắc đơn giản chỉ phụ thuộc vào chiều dài của con lắc và gia tốc trọng trường cho các dao động nhỏ.

Biên độ

Biên độ cũng là một tính chất rất quan trọng của một chuyển động định kỳ. Để hiểu khái niệm biên độ, các tính chất của chuyển động điều hòa phải được hiểu. Một chuyển động điều hòa đơn giản là một chuyển động sao cho mối quan hệ giữa chuyển vị và vận tốc có dạng a = -ω²x trong đó, một khu vực là một gia tốc và khác là một sự dịch chuyển. Gia tốc và chuyển vị là phản song song. Điều này có nghĩa là lực ròng tác dụng lên vật cũng theo hướng gia tốc. Mối quan hệ này mô tả một chuyển động trong đó đối tượng đang dao động về một điểm trung tâm. Có thể thấy rằng khi độ dịch chuyển bằng 0 thì lực ròng tác dụng lên vật cũng bằng không. Đây là điểm cân bằng của dao động. Sự dịch chuyển cực đại của vật từ điểm cân bằng được gọi là biên độ dao động. Biên độ của một dao động điều hòa đơn giản phụ thuộc hoàn toàn vào tổng năng lượng cơ học của hệ. Đối với một hệ thống lò xo đơn giản, nếu tổng năng lượng bên trong là E, biên độ bằng 2E / k, trong đó k là hằng số lò xo của lò xo. Ở biên độ đó, vận tốc tức thời bằng không; do đó, động năng cũng bằng không. Tổng năng lượng của hệ thống ở dạng năng lượng tiềm năng. Tại điểm cân bằng, năng lượng tiềm năng trở thành số không.