Forskel mellem amplitude og frekvens
Amplitude vs Frekvens
Amplitude og frekvens er to af de grundlæggende egenskaber ved periodiske bevægelser. En ordentlig forståelse i disse begreber er nødvendig i studiet af bevægelser som simple harmoniske bevægelser og dæmpede harmoniske bevægelser. I denne artikel skal vi diskutere, hvilken frekvens og amplitude der er, deres definitioner, måling og afhængigheder af amplitude og frekvens og endelig forskellen mellem amplitude og frekvens.
Frekvens
Frekvens er et koncept, der diskuteres i periodiske bevægelser af objekter. For at forstå begrebet frekvens, kræves en ordentlig forståelse af periodiske bevægelser. En periodisk bevægelse kan betragtes som enhver bevægelse, der gentager sig i en fast tidsperiode. En planet, der drejer rundt om solen, er en periodisk bevægelse. En satellit, der kredser om jorden, er en periodisk bevægelse, selvom bevægelsen af en balancesæt er en periodisk bevægelse. De fleste af de periodiske bevægelser vi møder er cirkulære, lineære eller halvcirkulære. En periodisk bevægelse har en frekvens. Frekvensen betyder, hvordan "hyppig" begivenheden er. For enkelhed tager vi frekvens som forekomsten pr. Sekund. Periodiske bevægelser kan enten være ensartede eller ikke-ensartede. En ensartet kan have en ensartet vinkelhastighed. Funktioner som amplitude modulering kan have dobbelt perioder. De er periodiske funktioner indkapslet i andre periodiske funktioner. Den inverse af frekvensen af den periodiske bevægelse giver tiden for en periode. Enkle harmoniske bevægelser og dæmpede harmoniske bevægelser er også periodiske bevægelser. Derved kan frekvensen af en periodisk bevægelse også opnås ved anvendelse af tidsforskellen mellem to lignende forekomster. Frekvensen af et simpelt pendul afhænger kun af længden af pendulet og gravitationsaccelerationen for små svingninger.
Amplitude
Amplitude er også en meget vigtig egenskab ved en periodisk bevægelse. For at forstå begrebet amplitude skal egenskaberne af harmoniske bevægelser forstås. En simpel harmonisk bevægelse er en bevægelse, således at forholdet mellem forskydningen og hastigheden har form af a = -ω 2 x hvor "a" er accelerationen og "x" er forskydningen. Accelerationen og forskydningen er antiparallelle. Dette betyder, at netkraften på objektet også er i accelerationsretningen. Dette forhold beskriver en bevægelse, hvor objektet er oscillerende om et centralt punkt. Det kan ses, at når forskydningen er nul, er netkraften på objektet også nul. Dette er ligevægtspunktet for svingningen. Den maksimale forskydning af objektet fra ligevægtspunktet er kendt som oscillations amplitude.Amplituden af en simpel harmonisk oscillation afhænger strengt af systemets samlede mekaniske energi. For et simpelt springmassesystem, hvis den samlede indre energi er E, er amplitude lig med 2E / k, hvor k er fjederens springkonstant. Ved den amplitude er den øjeblikkelige hastighed nul; derved er den kinetiske energi også nul. Systemets samlede energi er i form af potentiel energi. Ved ligevægtspunktet bliver den potentielle energi nul.
|
Hvad er forskellen mellem amplitude og frekvens? • Amplitude afhænger strengt af systemets samlede energi, mens frekvensen af en oscillation afhænger af egenskaberne af oscillatoren selv. • For et givet system kan amplitude ændres, men frekvensen kan ikke. |
