Unterschied zwischen Eigenfrequenz und Frequenz

Eigenfrequenz vs. Frequenz

Die Frequenz einer Schwingung zeigt an, wie häufig ein Ereignis auftritt. Frequenz und Eigenfrequenz sind zwei sehr wichtige Konzepte, die in der Physik diskutiert werden. Ein gutes Verständnis von Frequenz und Eigenfrequenz ist unerlässlich, um sich in Bereichen wie Wellen und Vibrationen, Quantenmechanik, Bauingenieurwesen, Maschinenbau und verschiedenen anderen Bereichen zu behaupten. In diesem Artikel werden wir die Häufigkeit und Eigenfrequenz, ihre Definitionen, Ähnlichkeiten, Anwendungen und schließlich den Unterschied zwischen Frequenz und Eigenfrequenz diskutieren.

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 einer festen Zeit wiederholt. Ein Planet, der sich um die Sonne dreht, ist eine periodische Bewegung. Ein um die Erde umlaufender Satellit ist eine periodische Bewegung, und 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 auftritt. 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.

Eigenfrequenz

Jedes System hat eine Eigenschaft, die Eigenfrequenz genannt wird. Das System folgt dieser Frequenz, wenn das System mit einer kleinen Schwingung versehen ist. Die Eigenfrequenz eines Systems ist sehr wichtig. Ereignisse wie Erdbeben und Winde können Objekte mit der gleichen Eigenfrequenz wie das Ereignis selbst zerstören. Es ist sehr wichtig, die Eigenfrequenz eines Systems zu verstehen und zu messen, um es vor solchen Naturkatastrophen zu schützen. Die Eigenfrequenz hängt direkt mit der Resonanz zusammen. Wenn ein System (z. B. ein Pendel) eine kleine Schwingung erhält, beginnt es zu schwingen. Die Frequenz, mit der es schwingt, ist die Eigenfrequenz des Systems. Stellen Sie sich nun eine periodische äußere Kraft vor, die auf das System ausgeübt wird. Die Frequenz dieser äußeren Kraft entspricht nicht unbedingt der Eigenfrequenz des Systems. Diese Kraft wird versuchen, das System zur Frequenz der Kraft zu oszillieren. Dadurch entsteht ein ungleichmäßiges Muster. Ein Teil der Energie der äußeren Kraft wird vom System aufgenommen. Betrachten wir nun den Fall, in dem die Frequenzen gleich sind. In diesem Fall schwingt das Pendel mit maximaler Energie, die von der äußeren Kraft aufgenommen wird. Das nennt man Resonanz. Systeme wie Gebäude, elektronische und elektrische Schaltkreise, optische Systeme, Tonsysteme und sogar biologische Systeme haben Eigenfrequenzen. Sie können je nach System in Form von Impedanz, Schwingung oder Überlagerung vorliegen.