Sự khác biệt giữa tần số tự nhiên và tần số

Tần số tự nhiên so với tần số

Tần số của một dao động cho biết mức độ thường xuyên xảy ra một sự kiện. Tần số và tần số tự nhiên là hai khái niệm rất quan trọng được thảo luận trong vật lý. Điều quan trọng là phải có sự hiểu biết đúng đắn về tần số và tần số tự nhiên để vượt trội trong các lĩnh vực như sóng và rung động, cơ học lượng tử, kỹ thuật xây dựng, cơ khí và các lĩnh vực khác. Trong bài viết này, chúng ta sẽ thảo luận về tần số và tần số tự nhiên là gì, định nghĩa, điểm tương đồng, ứng dụng của chúng và cuối cùng là sự khác biệt giữa tần số và tần số tự nhiên.

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 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 và thậm chí chuyển động của một quả bóng cân bằng cũng 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 làm thế nào thường xuyên xảy ra 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.

Tần số tự nhiên

Mỗi hệ thống có một thuộc tính được gọi là tần số tự nhiên. Hệ thống sẽ tuân theo tần số này, khi 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.