Amplituda vs Frekuenca
Amplituda dhe frekuenca janë dy nga vetitë themelore të lëvizjeve periodike. Një kuptim i duhur në këto koncepte kërkohet në studimin e lëvizjeve të tilla si lëvizjet e thjeshta harmonike dhe lëvizjet harmonike të amortizuara. Në këtë artikull, ne do të diskutojmë se çfarë janë frekuenca dhe amplituda, përkufizimet e tyre, matjet dhe varësitë e amplitudës dhe frekuencës, dhe së fundi ndryshimi midis amplitudës dhe frekuencës.
Frekuenca
Frekuenca është një koncept i diskutuar në lëvizjet periodike të objekteve. Për të kuptuar konceptin e frekuencës, kërkohet një kuptim i duhur i lëvizjeve periodike. Një lëvizje periodike mund të konsiderohet si çdo lëvizje që përsëritet në një periudhë kohore të caktuar. Një planet që rrotullohet rreth diellit është një lëvizje periodike. Një satelit që rrotullohet rreth tokës është një lëvizje periodike, madje edhe lëvizja e një grupi topi të ekuilibrit është një lëvizje periodike. Shumica e lëvizjeve periodike që hasim janë rrethore, lineare ose gjysmërrethore. Një lëvizje periodike ka një frekuencë. Frekuenca do të thotë se sa "i shpeshtë" është ngjarja. Për thjeshtësi, ne marrim frekuencën si dukuritë për sekondë. Lëvizjet periodike mund të jenë ose uniforme ose jo uniforme. Një uniformë mund të ketë një shpejtësi këndore uniforme. Funksione të tilla si modulimi i amplitudës mund të kenë perioda të dyfishta. Ato janë funksione periodike të kapsuluara në funksione të tjera periodike. Anasjellta e frekuencës së lëvizjes periodike jep kohën për një periudhë. Lëvizjet e thjeshta harmonike dhe lëvizjet harmonike të amortizuara janë gjithashtu lëvizje periodike. Kështu, frekuenca e një lëvizjeje periodike mund të merret gjithashtu duke përdorur diferencën kohore midis dy dukurive të ngjashme. Frekuenca e një lavjerrësi të thjeshtë varet vetëm nga gjatësia e lavjerrësit dhe nga nxitimi gravitacional për lëkundjet e vogla.
Amplitudë
Amplituda është gjithashtu një veti shumë e rëndësishme e një lëvizjeje periodike. Për të kuptuar konceptin e amplitudës, duhet të kuptohen vetitë e lëvizjeve harmonike. Një lëvizje e thjeshtë harmonike është një lëvizje e tillë që marrëdhënia midis zhvendosjes dhe shpejtësisë merr formën e a=-ω2x ku "a" është nxitimi dhe "x" është zhvendosje. Nxitimi dhe zhvendosja janë antiparalele. Kjo do të thotë se forca neto mbi objektin është gjithashtu në drejtimin e nxitimit. Kjo marrëdhënie përshkruan një lëvizje ku objekti lëkundet rreth një pike qendrore. Mund të shihet se kur zhvendosja është zero, forca neto mbi objektin është gjithashtu zero. Kjo është pika e ekuilibrit të lëkundjes. Zhvendosja maksimale e objektit nga pika e ekuilibrit njihet si amplituda e lëkundjes. Amplituda e një lëkundjeje të thjeshtë harmonike varet rreptësisht nga energjia totale mekanike e sistemit. Për një sistem të thjeshtë susta – masë, nëse energjia totale e brendshme është E, amplituda është e barabartë me 2E/k, ku k është konstanta e sustës së sustës. Në atë amplitudë, shpejtësia e menjëhershme është zero; pra, energjia kinetike është gjithashtu zero. Energjia totale e sistemit është në formën e energjisë potenciale. Në pikën e ekuilibrit, energjia potenciale bëhet zero.
Cili është ndryshimi midis amplitudës dhe frekuencës?
• Amplituda varet rreptësisht nga energjia totale e sistemit, ndërsa frekuenca e një lëkundjeje varet nga vetitë e vetë oshilatorit.
• Për një sistem të caktuar, amplituda mund të ndryshohet por frekuenca jo.
