Natürliche Häufigkeit vs. Häufigkeit
Frequenz einer Schwingung gibt an, wie häufig ein Ereignis auftritt. Frequenz und Eigenfrequenz sind zwei sehr wichtige Konzepte, die in der Physik diskutiert werden. Es ist wichtig, ein richtiges Verständnis von Frequenz und Eigenfrequenz zu haben, um in Bereichen wie Wellen und Vibrationen, Quantenmechanik, Bauingenieurwesen, Maschinenbau und verschiedenen anderen Bereichen hervorragende Leistungen zu erbringen. In diesem Artikel werden wir diskutieren, was Frequenz und Eigenfrequenz sind, ihre Definitionen, Ähnlichkeiten, Anwendungen und schließlich den Unterschied zwischen Frequenz und Eigenfrequenz.
Frequenz
Frequenz ist ein Konzept, das in periodischen Bewegungen von Objekten diskutiert wird. Um das Konzept der Frequenz zu verstehen, ist ein angemessenes Verständnis periodischer 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 Satellit, der die Erde umkreist, ist eine periodische Bewegung, und sogar die Bewegung eines Balance-Kugelsatzes ist eine periodische Bewegung. Die meisten periodischen Bewegungen, denen wir begegnen, sind kreisförmig, linear oder halbkreisförmig. Eine periodische Bewegung hat eine Frequenz. Die Häufigkeit bedeutet, wie „häufig“das Ereignis auftritt. Der Einfachheit halber nehmen wir die Häufigkeit als Vorkommnisse pro Sekunde an. Periodische Bewegungen können entweder gleichförmig oder ungleichförmig sein. Eine Uniform kann eine gleichförmige Winkelgeschwindigkeit haben. Funktionen wie Amplitudenmodulation können doppelte Perioden haben. Sie sind periodische Funktionen, die in anderen periodischen Funktionen eingekapselt sind. Der Kehrwert der Frequenz der periodischen Bewegung ergibt die Zeit für eine Periode. Einfache harmonische Bewegungen und gedämpfte harmonische Bewegungen sind ebenfalls periodische Bewegungen. Dabei kann die Frequenz einer periodischen Bewegung auch aus der Zeitdifferenz zwischen zwei ähnlichen Ereignissen gewonnen werden. Die Frequenz eines einfachen Pendels hängt nur von der Länge des Pendels und der Fallbeschleunigung für kleine Schwingungen ab.
Eigenfrequenz
Jedes System hat eine Eigenschaft, die Eigenfrequenz genannt wird. Das System wird dieser Frequenz folgen, wenn dem System eine kleine Schwingung zugeführt wird. Die Eigenfrequenz eines Systems ist sehr wichtig. Ereignisse wie Erdbeben und Winde können Objekte mit der gleichen natürlichen Frequenz 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. Eigenfrequenz steht in direktem Zusammenhang mit Resonanz. Wenn einem System (z. B. einem Pendel) eine kleine Schwingung gegeben wird, 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 einwirkt. Die Frequenz dieser äußeren Kraft ist nicht notwendigerweise ähnlich der Eigenfrequenz des Systems. Diese Kraft wird versuchen, das System mit der Frequenz der Kraft zum Schwingen zu bringen. Dadurch entsteht ein ungleichmäßiges Muster. Etwas Energie von der äußeren Kraft wird vom System absorbiert. Betrachten wir nun den Fall, in dem die Frequenzen gleich sind. In diesem Fall schwingt das Pendel frei mit maximaler Energie, die von der äußeren Kraft absorbiert wird. Das nennt man Resonanz. Systeme wie Gebäude, elektronische und elektrische Sch altungen, optische Systeme, Tonsysteme und sogar biologische Systeme haben Eigenfrequenzen. Je nach System können sie in Form von Impedanz, Schwingung oder Überlagerung vorliegen.
Was ist der Unterschied zwischen Frequenz und Eigenfrequenz?
• Frequenz ist ein Begriff, der üblicherweise verwendet wird, um zu beschreiben, wie häufig ein Ereignis auftritt, während sich die natürliche Frequenz auf eine spezielle Frequenz für ein bestimmtes dynamisches System bezieht.
• Die Frequenz eines Systems kann einen beliebigen Wert annehmen, aber die Eigenfrequenz eines gegebenen Systems ist ein spezifischer Wert.
