Differenza tra frequenza naturale e frequenza

Frequenza naturale vs frequenza

La frequenza di un'oscillazione indica la frequenza di un evento. Frequenza e frequenza naturale sono due concetti molto importanti discussi in fisica. È fondamentale avere una corretta comprensione della frequenza e della frequenza naturale per eccellere in campi come onde e vibrazioni, meccanica quantistica, ingegneria delle costruzioni, ingegneria meccanica e vari altri campi. In questo articolo, discuteremo di cosa sono la frequenza e la frequenza naturale, le loro definizioni, somiglianze, applicazioni e infine la differenza tra frequenza e frequenza naturale.

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 tempo fisso. Un pianeta che ruota intorno al sole è un movimento periodico. Un satellite che orbita intorno alla terra è un movimento periodico, e 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 accade "frequentemente" 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.

Frequenza naturale

Ogni sistema ha una proprietà chiamata frequenza naturale. Il sistema seguirà questa frequenza, quando il sistema è dotato di una piccola oscillazione. La frequenza naturale di un sistema è molto importante. Eventi come terremoti e venti possono distruggere oggetti con la stessa frequenza naturale dell'evento stesso. È molto importante capire e misurare la frequenza naturale di un sistema per proteggerlo da tali disastri naturali. La frequenza naturale è direttamente correlata alla risonanza. Quando un sistema (ad esempio un pendolo) riceve una piccola oscillazione, inizierà a oscillare. La frequenza con cui oscilla è la frequenza naturale del sistema. Ora immagina una forza esterna periodica applicata al sistema. La frequenza di questa forza esterna non è necessariamente simile alla frequenza naturale del sistema. Questa forza cercherà di far oscillare il sistema alla frequenza della forza. Questo crea un modello irregolare. Una certa energia proveniente dalla forza esterna viene assorbita dal sistema. Consideriamo ora il caso in cui le frequenze sono le stesse. In questo caso, il pendolo oscillerà liberamente con la massima energia assorbita dalla forza esterna. Questo è chiamato risonanza. Sistemi come edifici, circuiti elettronici ed elettrici, sistemi ottici, sistemi audio e persino sistemi biologici hanno frequenze naturali. Possono essere sotto forma di impedenza, oscillazione o sovrapposizione a seconda del sistema.