Naturlig frekvens vs. frekvens
Frekvens af en oscillation angiver, hvor hyppigt en hændelse forekommer. Frekvens og naturlig frekvens er to meget vigtige begreber, der diskuteres i fysik. Det er afgørende at have en ordentlig forståelse af frekvens og naturlig frekvens for at udmærke sig inden for områder som bølger og vibrationer, kvantemekanik, byggeteknik, maskinteknik og forskellige andre områder. I denne artikel skal vi diskutere, hvad frekvens og naturlig frekvens er, deres definitioner, ligheder, applikationer og endelig forskellen mellem frekvens og naturlig frekvens.
Frekvens
Frekvens er et begreb, 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 selv i en fast tid. En planet, der kredser om solen, er en periodisk bevægelse. En satellit, der kredser om jorden, er en periodisk bevægelse, og selv bevægelsen af et balancekuglesæt er en periodisk bevægelse. De fleste af de periodiske bevægelser, vi møder, er cirkulære, lineære eller halvcirkulære. En periodisk bevægelse har en frekvens. Hyppigheden betyder, hvor "hyppigt" hændelsen indtræffer. For nemheds skyld tager vi frekvensen som forekomsterne pr. sekund. Periodiske bevægelser kan være enten ensartede eller uensartede. En uniform kan have en ensartet vinkelhastighed. Funktioner såsom amplitudemodulation kan have dobbelte perioder. De er periodiske funktioner indkapslet i andre periodiske funktioner. Det omvendte af frekvensen af den periodiske bevægelse giver tiden for en periode. Simple harmoniske bevægelser og dæmpede harmoniske bevægelser er også periodiske bevægelser. Derved kan frekvensen af en periodisk bevægelse også opnås ved hjælp af tidsforskellen mellem to lignende hændelser. Hyppigheden af et simpelt pendul afhænger kun af længden af pendulet og tyngdeaccelerationen for små svingninger.
Naturlig frekvens
Hvert system har en egenskab kaldet den naturlige frekvens. Systemet vil følge denne frekvens, når systemet er forsynet med en lille svingning. Et systems naturlige frekvens er meget vigtig. Begivenheder som jordskælv og vind kan ødelægge genstande med samme naturlige frekvens som selve begivenheden. Det er meget vigtigt at forstå og måle et systems naturlige frekvens for at beskytte det mod sådanne naturkatastrofer. Naturlig frekvens er direkte relateret til resonans. Når et system (f.eks. et pendul) får en lille svingning, vil det begynde at svinge. Frekvensen, hvormed det svinger, er systemets naturlige frekvens. Forestil dig nu en periodisk ekstern kraft påført systemet. Frekvensen af denne ydre kraft svarer ikke nødvendigvis til systemets naturlige frekvens. Denne kraft vil forsøge at oscillere systemet til kraftens frekvens. Dette skaber et ujævnt mønster. Noget energi fra den ydre kraft absorberes af systemet. Lad os nu overveje det tilfælde, hvor frekvenserne er de samme. I dette tilfælde vil pendulet svinge frit med maksimal energi absorberet fra den ydre kraft. Dette kaldes resonans. Systemer som bygninger, elektroniske og elektriske kredsløb, optiske systemer, lydsystemer og endda biologiske systemer har naturlige frekvenser. De kan være i form af impedans, oscillation eller superposition afhængigt af systemet.
Hvad er forskellen mellem Frequency og Natural Frequency?
• Frekvens er et udtryk, der almindeligvis bruges til at beskrive, hvor hyppigt en hændelse forekommer, hvorimod den naturlige frekvens refererer til en speciel frekvens for et givet dynamisk system.
• Frekvensen af et system kan tage en hvilken som helst værdi, men den naturlige frekvens for et givet system er en specifik værdi.
