Grundfrequenz vs. Eigenfrequenz
Eigenfrequenz und Grundfrequenz sind zwei wellenbezogene Phänomene, die sehr wichtig sind. Diese Phänomene sind von großer Bedeutung in Bereichen wie Musik, Bautechnologien, Katastrophenschutz, Akustik und den meisten natürlichen Systemanalysen. Es ist wichtig, ein klares Verständnis dieser Konzepte zu haben, um in solchen Bereichen hervorragende Leistungen zu erbringen. In diesem Artikel werden wir diskutieren, was Grundfrequenz und Eigenfrequenz sind, ihre Definitionen, Anwendungen, die mit Eigenfrequenz und Grundfrequenz verbundenen Phänomene, ihre Ähnlichkeiten und schließlich die Unterschiede zwischen Eigenfrequenz und Grundfrequenz.
Was ist Eigenfrequenz?
Jedes System hat eine Eigenschaft, die Eigenfrequenz genannt wird. Das System wird dieser Frequenz folgen, wenn das System mit einer kleinen Schwingung versehen werden soll. 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 die Grundfrequenz?
Grundfrequenz ist ein Konzept, das in stehenden Wellen diskutiert wird. Stellen Sie sich zwei identische Wellen vor, die sich in entgegengesetzte Richtungen bewegen. Wenn sich diese beiden Wellen treffen, wird das Ergebnis als stehende Welle bezeichnet. Die Gleichung einer Welle, die sich in +x-Richtung ausbreitet, lautet y=A sin (ωt – kx), und die Gleichung für eine ähnliche Welle, die sich in -x-Richtung ausbreitet, lautet y=A sin (ωt + kx). Durch das Überlagerungsprinzip ist die resultierende Wellenform aus der Überlappung dieser beiden y=2A sin (kx) cos (ωt). Dies ist die Gleichung einer stehenden Welle. „x“ist der Abstand vom Ursprung; für einen gegebenen x-Wert wird 2A sin (kx) zu einer Konstante. Sin (kx) variiert zwischen -1 und +1. Daher beträgt die maximale Amplitude des Systems 2A. Die Grundfrequenz ist eine Eigenschaft des Systems. Bei der Grundfrequenz schwingen die beiden Enden des Systems nicht und werden als Knoten bezeichnet. Das Zentrum des Systems schwingt mit maximaler Amplitude und wird als Schwingungsbauch bezeichnet.
Was ist der Unterschied zwischen Eigenfrequenz und Grundfrequenz?
• Eigenfrequenz ist eine Eigenschaft, die Schwingungen betrifft, aber Grundfrequenz ist eine Eigenschaft, die Wellen betrifft.
• Jedes System hat eine Eigenfrequenz, aber die Grundfrequenz tritt nur in einigen der Systeme auf.
• Für die Grundfrequenz ist die Überlagerung zweier gegenläufig laufender identischer Wellen erforderlich, für die Eigenfrequenz jedoch nur eine einzige Schwingung.
