Unterschied zwischen Amplitude und Frequenz

Amplitude vs. Frequenz

Amplitude und Frequenz sind zwei der grundlegenden Eigenschaften periodischer Bewegungen. Ein gutes Verständnis dieser Konzepte ist für das Studium von Bewegungen wie einfachen harmonischen Bewegungen und gedämpften harmonischen Bewegungen erforderlich. In diesem Artikel werden wir diskutieren, was Frequenz und Amplitude sind, ihre Definitionen, die Messung und Abhängigkeiten von Amplitude und Frequenz und schließlich die Differenz zwischen Amplitude und Frequenz.

Frequenz

Frequenz ist ein Konzept, das in periodischen Bewegungen von Objekten diskutiert wird. Um das Konzept der Häufigkeit zu verstehen, ist ein gutes Verständnis der periodischen Bewegungen erforderlich. Eine periodische Bewegung kann als jede Bewegung betrachtet werden, die sich in einem festen Zeitraum wiederholt. Ein Planet, der sich um die Sonne dreht, ist eine periodische Bewegung. Ein Satellit, der die Erde umkreist, ist eine periodische Bewegung, selbst die Bewegung eines Balanceball-Sets ist eine periodische Bewegung. Die meisten periodischen Bewegungen, denen wir begegnen, sind kreisförmig, linear oder halbrund. Eine periodische Bewegung hat eine Frequenz. Die Häufigkeit bedeutet, wie häufig das Ereignis ist. Der Einfachheit halber nehmen wir Häufigkeit als Vorkommen pro Sekunde an. Periodische Bewegungen können entweder gleichförmig oder ungleichmäßig sein. Eine Uniform kann eine einheitliche Winkelgeschwindigkeit haben. Funktionen wie die Amplitudenmodulation können doppelte Perioden haben. Sie sind periodische Funktionen, die in anderen periodischen Funktionen verkapselt sind. Die Umkehrung der Frequenz der periodischen Bewegung gibt die Zeit für eine Periode an. Einfache harmonische Bewegungen und gedämpfte harmonische Bewegungen sind ebenfalls periodische Bewegungen. Dabei kann die Häufigkeit einer periodischen Bewegung auch anhand der Zeitdifferenz zwischen zwei ähnlichen Ereignissen ermittelt werden. Die Häufigkeit eines einfachen Pendels hängt nur bei kleinen Schwingungen von der Pendellänge und der Erdbeschleunigung ab.

Amplitude

Amplitude ist auch eine sehr wichtige Eigenschaft einer periodischen Bewegung. Um das Konzept der Amplitude zu verstehen, müssen die Eigenschaften harmonischer Bewegungen verstanden werden. Eine einfache harmonische Bewegung ist eine Bewegung, bei der die Beziehung zwischen der Verschiebung und der Geschwindigkeit die Form von a = -ω hat²x wobei "a" die Beschleunigung und "x" die Verschiebung ist. Die Beschleunigung und die Verschiebung sind antiparallel. Dies bedeutet, dass die auf das Objekt wirkende Nettokraft auch in Beschleunigungsrichtung liegt. Diese Beziehung beschreibt eine Bewegung, bei der das Objekt um einen zentralen Punkt oszilliert. Es ist ersichtlich, dass bei einer Verschiebung von Null die Nettokraft auf das Objekt ebenfalls Null ist. Dies ist der Gleichgewichtspunkt der Schwingung. Die maximale Verschiebung des Objekts vom Gleichgewichtspunkt wird als Amplitude der Schwingung bezeichnet. Die Amplitude einer einfachen harmonischen Schwingung hängt streng von der gesamten mechanischen Energie des Systems ab. Bei einem einfachen Feder-Masse-System beträgt die Amplitude 2E / k, wenn die gesamte innere Energie E ist, wobei k die Federkonstante der Feder ist. Bei dieser Amplitude ist die momentane Geschwindigkeit Null; dabei ist auch die kinetische energie null. Die Gesamtenergie des Systems liegt in Form potentieller Energie vor. Am Gleichgewichtspunkt wird die potentielle Energie Null.