Sự khác biệt giữa tần số cơ bản và tần số tự nhiên

Tần số cơ bản so với tần số tự nhiên
 

Tần số tự nhiên và tần số cơ bản là hai hiện tượng liên quan đến sóng rất quan trọng. Những hiện tượng này có ý nghĩa lớn trong các lĩnh vực như âm nhạc, công nghệ xây dựng, phòng chống thiên tai, âm học và hầu hết các phân tích hệ thống tự nhiên. Điều quan trọng là phải có một sự hiểu biết rõ ràng trong các khái niệm này để vượt trội trong các lĩnh vực như vậy. Trong bài viết này, chúng ta sẽ thảo luận về tần số cơ bản và tần số tự nhiên là gì, định nghĩa, ứng dụng của chúng, hiện tượng kết nối với tần số tự nhiên và tần số cơ bản, sự tương đồng của chúng và cuối cùng là sự khác biệt giữa tần số tự nhiên và tần số cơ bản.

Tần số tự nhiên là gì?

Mỗi hệ thống có một thuộc tính được gọi là tần số tự nhiên. Hệ thống sẽ tuân theo tần số này, nếu hệ thống được cung cấp một dao động nhỏ. Tần số tự nhiên của một hệ thống là rất quan trọng. Các sự kiện như động đất và gió có thể phá hủy các vật thể có cùng tần số tự nhiên như chính sự kiện. Điều rất quan trọng là phải hiểu và đo tần số tự nhiên của một hệ thống để bảo vệ nó khỏi các thảm họa tự nhiên như vậy. Tần số tự nhiên có liên quan trực tiếp với cộng hưởng. Khi một hệ thống (ví dụ: một con lắc) được cung cấp một dao động nhỏ, nó sẽ bắt đầu lắc lư. Tần số mà nó dao động là tần số tự nhiên của hệ thống. Bây giờ hãy tưởng tượng một lực bên ngoài định kỳ áp dụng cho hệ thống. Tần số của ngoại lực này không nhất thiết phải giống với tần số tự nhiên của hệ thống. Lực này sẽ cố gắng dao động hệ thống theo tần số của lực. Điều này tạo ra một mô hình không đồng đều. Một số năng lượng từ ngoại lực được hệ thống hấp thụ. Bây giờ chúng ta hãy xem xét trường hợp tần số là như nhau. Trong trường hợp này, con lắc sẽ tự do lắc với năng lượng tối đa được hấp thụ từ ngoại lực. Điều này được gọi là cộng hưởng. Các hệ thống như tòa nhà, mạch điện và điện, hệ thống quang học, hệ thống âm thanh và thậm chí hệ thống sinh học có tần số tự nhiên. Chúng có thể ở dạng trở kháng, dao động hoặc chồng chất, tùy thuộc vào hệ thống.

Tần số cơ bản là gì?

Tần số cơ bản là một khái niệm được thảo luận trong sóng đứng. Hãy tưởng tượng hai con sóng giống hệt nhau, đang đi ngược chiều nhau. Khi hai sóng này gặp nhau, kết quả được gọi là sóng đứng. Phương trình của sóng truyền theo hướng + x là y = A sin (t - kx) và phương trình của sóng tương tự truyền theo hướng -x là y = A sin (t + kx). Theo nguyên tắc chồng chất, dạng sóng kết quả từ sự chồng chéo của hai loại này là y = 2A sin (kx) cos (t). Đây là phương trình của sóng đứng. 'x' là khoảng cách từ điểm gốc; với giá trị x đã cho, sin 2A (kx) trở thành hằng số. Sin (kx) thay đổi giữa -1 và +1. Do đó, biên độ cực đại của hệ thống là 2A. Tần số cơ bản là một tài sản của hệ thống. Ở tần số cơ bản, hai đầu của các hệ thống không dao động và chúng được gọi là các nút. Trung tâm của hệ thống đang dao động với biên độ cực đại, và nó được gọi là antinode.