Differenza tra ampiezza e frequenza

Ampiezza vs frequenza

L'ampiezza e la frequenza sono due delle proprietà di base dei moti periodici. Una corretta comprensione di questi concetti è richiesta nello studio di movimenti come semplici movimenti armonici e movimenti armonici smorzati. In questo articolo, discuteremo quale frequenza e ampiezza sono, le loro definizioni, la misurazione e le dipendenze di ampiezza e frequenza, e infine la differenza tra ampiezza e frequenza.

Frequenza

La frequenza è un concetto discusso in movimenti periodici di oggetti. Per comprendere il concetto di frequenza, è richiesta una corretta comprensione dei movimenti periodici. Un movimento periodico può essere considerato come qualsiasi movimento che si ripete in un periodo di tempo fisso. Un pianeta che ruota intorno al sole è un movimento periodico. Un satellite che orbita intorno alla terra è un movimento periodico, anche il movimento di un set di sfere di equilibrio è un movimento periodico. La maggior parte dei moti periodici che incontriamo sono circolari, lineari o semicircolari. Un movimento periodico ha una frequenza. La frequenza indica quanto è "frequente" l'evento. Per semplicità, prendiamo la frequenza come occorrenze al secondo. I movimenti periodici possono essere uniformi o non uniformi. Un'uniforme può avere una velocità angolare uniforme. Funzioni come la modulazione di ampiezza possono avere periodi doppi. Sono funzioni periodiche incapsulate in altre funzioni periodiche. L'inverso della frequenza del movimento periodico fornisce il tempo per un periodo. Semplici movimenti armonici e movimenti armonici smorzati sono anche movimenti periodici. In tal modo la frequenza di un movimento periodico può anche essere ottenuta utilizzando la differenza di tempo tra due ricorrenze simili. La frequenza di un semplice pendolo dipende solo dalla lunghezza del pendolo e dall'accelerazione gravitazionale per piccole oscillazioni.

Ampiezza

L'ampiezza è anche una proprietà molto importante di un movimento periodico. Per comprendere il concetto di ampiezza, è necessario comprendere le proprietà dei movimenti armonici. Un semplice movimento armonico è un movimento tale che la relazione tra lo spostamento e la velocità assume la forma di a = -ω²x dove "a" è l'accelerazione e "x" è lo spostamento. L'accelerazione e lo spostamento sono antiparalleli. Ciò significa che la forza netta sull'oggetto è anche sulla direzione dell'accelerazione. Questa relazione descrive un movimento in cui l'oggetto oscilla attorno a un punto centrale. Si può vedere che quando lo spostamento è zero, anche la forza netta sull'oggetto è zero. Questo è il punto di equilibrio dell'oscillazione. Lo spostamento massimo dell'oggetto dal punto di equilibrio è noto come l'ampiezza dell'oscillazione. L'ampiezza di una semplice oscillazione armonica dipende strettamente dall'energia meccanica totale del sistema. Per un semplice sistema a massa primaverile, se l'energia interna totale è E, l'ampiezza è pari a 2E / k, dove k è la costante di molla della molla. A quell'ampiezza, la velocità istantanea è zero; in tal modo, anche l'energia cinetica è zero. L'energia totale del sistema è sotto forma di energia potenziale. Nel punto di equilibrio, l'energia potenziale diventa zero.