Le vibrazioni e le oscillazioni dei sistemi meccanici rimangono uno dei campi di studio più importanti della fisica. Praticamente ogni sistema oscilla o vibra liberamente in una grande varietà di modi.
Cosa hanno in comune una boa oceanica, una chitarra, un bambino in un'altalena o il battito del cuore? Tutti oscillano - nel senso che si spostano avanti e indietro tra due punti. Il corpo umano stesso è un tesoro di fenomeni vibratori. Perfino gli atomi nel nostro corpo vibrano. Ogni sistema che oscilla ha qualcosa in comune. Coinvolge la forza e l'energia. Inizi un movimento spingendo il bambino in uno swing o puoi aumentare l'energia degli atomi vibrando in un cristallo con il calore. Quindi le oscillazioni creano onde.
Cosa hanno in comune le oscillazioni o le onde? La caratteristica che riguarda tali fenomeni è la periodicità. È chiaro che un piccolo numero di principi di base descrive tutti i fenomeni che dimostrano che sono comuni a quanto si potesse immaginare. Noterai un determinato pattern o movimento in ogni fenomeno che si ripete all'infinito. Un movimento periodico è un movimento che si ripete all'infinito a intervalli regolari, come quello esibito da una corda di chitarra o il movimento avanti e indietro di un bambino in uno swing. Il tempo per completare un ciclo di vibrazione o oscillazione è chiamato il periodo di un'onda. La frequenza si riferisce semplicemente al numero di cicli di un'oscillazione che si verificano al secondo.
La frequenza di un'onda si riferisce semplicemente al numero di cicli completi o oscillazioni che avvengono in un secondo. Viene misurato in cicli al secondo o hertz (Hz). Un ciclo è un'oscillazione completa e una vibrazione può essere un singolo o più eventi, mentre le oscillazioni sono per lo più ripetitive per un numero di cicli. Di solito è indicato con la lettera "f" ed è espresso come:
f = 1 / T, dove 'T' rappresenta il periodo di tempo e 'f' è la frequenza.
Il periodo è l'inverso della frequenza ed è definito come il tempo impiegato per un giro completo della vibrazione o dell'oscillazione. Si riferisce semplicemente al momento in cui qualcosa si verifica periodicamente e viene misurata in secondi per ciclo. Il periodo di tempo è reciproco della frequenza, il che significa che entrambe le quantità sono inversamente proporzionali l'una all'altra. In forma di equazione, il periodo è espresso come:
T = 1 / f, dove 'f' è la frequenza e 'T' è il periodo di tempo.
Sia i termini periodo che la frequenza sono correlati perché mostrano un certo modello di movimento, ma sono nettamente differenti. Entrambi sono legati a fenomeni periodici e sono spesso confusi l'uno con l'altro. Il periodo si riferisce al tempo impiegato da un'onda per completare un ciclo completo di oscillazione o vibrazione. La frequenza, al contrario, si riferisce al numero di cicli completi o oscillazioni al secondo. Il periodo è una quantità relativa al tempo, mentre la frequenza è correlata al tasso. Il periodo si riferisce semplicemente al momento in cui qualcosa si verifica periodicamente, mentre la frequenza indica quanto spesso ciò accade.
Entrambe le quantità sono inversamente proporzionali l'una all'altra. La frequenza è espressa in cicli al secondo, oscillazione al secondo, vibrazioni al secondo, ecc. Ed è solitamente indicata dalla lettera "f". Il periodo è espresso in secondi per ciclo. L'unità di frequenza è Hertz (Hz) e "T" rappresenta il periodo di tempo di un'oscillazione completa. In termini matematici, entrambe le quantità sono reciproche l'una rispetto all'altra. In forma di equazione, la frequenza e il periodo sono espressi come:
f = 1 / T, dove f è frequenza e T è periodo.
Può anche essere espresso come:
T = 1 / f
Diciamo che un'onda impiega un secondo per oscillare su e giù, il che significa che il periodo di tempo dell'onda è di 1 secondo. La frequenza e il periodo sono inversamente proporzionali tra loro. Perché solo un ciclo si verifica in un secondo, la frequenza dell'onda sarebbe 1 ciclo al secondo. E se l'onda impiega mezzo secondo per oscillare il ciclo completo, il periodo di quell'onda sarebbe di 0,5 secondi e la frequenza sarebbe 1 / 0,5 = 2, cioè 2 cicli al secondo. Quindi, più a lungo il periodo di tempo, abbassare la frequenza e viceversa.
Sia la frequenza che il periodo di tempo sono i parametri fondamentali delle onde, correlati tra loro, ma sono nettamente differenti in termini di quantità. La frequenza di un'onda è correlata alla quantità di frequenza, mentre il periodo di tempo di un'onda è correlato alla quantità di tempo. Il periodo di tempo si riferisce al tempo impiegato da un'onda per completare un ciclo completo di oscillazione o vibrazione, che è inverso della frequenza. La frequenza si riferisce al numero di vibrazioni che si verificano in un secondo, che è l'inverso del periodo di tempo. La frequenza viene solitamente misurata in Hertz (Hz) e il periodo viene misurato in secondi. Entrambi sono inversamente proporzionali tra loro, il che significa che se la frequenza è più alta, allora il periodo è più basso e viceversa. La frequenza è indicata con la lettera "f", e il periodo è indicato con "T".