Разница между основной частотой и собственной частотой

Основная частота против естественной частоты
 

Собственная частота и основная частота являются двумя волновыми явлениями, которые очень важны. Эти явления имеют большое значение в таких областях, как музыка, строительные технологии, предотвращение стихийных бедствий, акустика и анализ природных систем. Очень важно иметь четкое понимание этих концепций, чтобы преуспеть в таких областях. В этой статье мы собираемся обсудить, что такое фундаментальная частота и собственная частота, их определения, приложения, явления, связанные с собственной частотой и основной частотой, их сходства и, наконец, различия между собственной частотой и основной частотой.

Что такое естественная частота?

Каждая система имеет свойство, называемое собственной частотой. Система будет следовать этой частоте, если система должна быть снабжена небольшим колебанием. Собственная частота системы очень важна. Такие события, как землетрясения и ветры, могут разрушать объекты с той же частотой, что и само событие. Очень важно понимать и измерять естественную частоту системы, чтобы защитить ее от таких стихийных бедствий. Собственная частота напрямую связана с резонансом. Когда системе (например, маятнику) дают небольшое колебание, она начинает качаться. Частота, с которой он колеблется, является собственной частотой системы. Теперь представьте периодическую внешнюю силу, приложенную к системе. Частота этой внешней силы не обязательно должна быть аналогичной собственной частоте системы. Эта сила будет пытаться колебать систему до частоты силы. Это создает неравномерный рисунок. Некоторая энергия от внешней силы поглощается системой. Теперь давайте рассмотрим случай, когда частоты одинаковы. В этом случае маятник будет свободно качаться с максимальной энергией, поглощенной внешней силой. Это называется резонанс. Такие системы, как здания, электронные и электрические схемы, оптические системы, звуковые системы и даже биологические системы имеют собственные частоты. Они могут быть в форме импеданса, колебаний или суперпозиции, в зависимости от системы.

Что такое основная частота?

Фундаментальная частота - это понятие, обсуждаемое в стоячих волнах. Представьте себе две одинаковые волны, которые движутся в противоположных направлениях. Когда эти две волны встречаются, результат называется стоячей волной. Уравнение волны, распространяющейся в направлении + x, равно y = A sin (ωt - kx), а уравнение для аналогичной волны, распространяющейся в направлении -x, равно y = A sin (ωt + kx). По принципу суперпозиции результирующая форма волны от перекрытия этих двух равна y = 2A sin (kx) cos (ωt). Это уравнение стоячей волны. «х» - расстояние от начала координат; для данного значения x 2A sin (kx) становится константой. Грех (кх) варьируется от -1 до +1. Следовательно, максимальная амплитуда системы составляет 2А. Основная частота - это свойство системы. На основной частоте два конца систем не колеблются, и они известны как узлы. Центр системы колеблется с максимальной амплитудой, и он известен как пучность.