Amplitude vs. Frequenz
Amplitude und Frequenz sind zwei der grundlegenden Eigenschaften periodischer Bewegungen. Ein richtiges Verständnis dieser Konzepte ist beim 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 den Unterschied zwischen Amplitude und Frequenz.
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 angesehen 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, 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 ist. 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.
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 a=-ω2x annimmt, wobei „a“die Beschleunigung und „x“die Beschleunigung ist Verschiebung. Die Beschleunigung und die Verschiebung sind antiparallel. Dies bedeutet, dass die Nettokraft auf das Objekt auch in Richtung der Beschleunigung wirkt. Diese Beziehung beschreibt eine Bewegung, bei der das Objekt um einen zentralen Punkt schwingt. Es ist ersichtlich, dass, wenn die Verschiebung null ist, 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. Wenn für ein einfaches Feder-Masse-System die gesamte innere Energie E ist, ist die Amplitude gleich 2E/k, wobei k die Federkonstante der Feder ist. Bei dieser Amplitude ist die Momentangeschwindigkeit Null; dadurch ist auch die kinetische Energie Null. Die Gesamtenergie des Systems liegt in Form von potentieller Energie vor. Am Gleichgewichtspunkt wird die potentielle Energie Null.
Was ist der Unterschied zwischen Amplitude und Frequenz?
• Die Amplitude hängt streng von der Gesamtenergie des Systems ab, während die Frequenz einer Schwingung von den Eigenschaften des Oszillators selbst abhängt.
• Für ein bestimmtes System kann die Amplitude geändert werden, aber die Frequenz nicht.
