Вибрациите и трептенията на механичните системи остават една от най-важните области на изучаване във физиката. Почти всяка система осцилира или вибрира свободно по голямо разнообразие от начини.

Какво общо имат океанския буй, китара, дете в замах или биенето на сърце? Всички те се колебаят - което означава, че се движат напред-назад между две точки. Самото човешко тяло е съкровище от вибрационни явления. Дори атомите в нашето тяло вибрират. Всяка система, която се колебае, има нещо общо. Тя включва сила и енергия. Започвате движение, като натискате детето на люлка или можете да увеличите енергията на атомите, вибриращи в кристал с топлина. Така трептенията създават вълни.

Какво общо имат колебанията или вълните? Характеристиката, която свързва такива явления, е периодичността. Ясно е, че малък брой основни принципи описват всички явления, което доказва, че те са общи, отколкото бихте могли да си представите. Ще забележите определен модел или движение във всеки феномен, който се повтаря отново и отново. Периодичното движение е движение, което се повтаря отново и отново на равни интервали от време, като например това, което се проявява чрез китарна струна или движението напред и назад на дете в люлка. Времето за завършване на един вибрационен цикъл или трептене се нарича период на вълна. Честотата просто се отнася до броя цикли на възникване на трептене в секунда.

Какво е честотата?

Честотата на вълната просто се отнася до броя на пълните цикли или трептения, които се появяват в една секунда. Измерва се в цикли в секунда или херц (Hz). Цикълът е едно цялостно трептене и вибрацията може да бъде едно или няколко събития, докато колебанията са най-често повтарящи се за редица цикли. Обикновено се обозначава с буквата "f" и се изразява като:

f = 1 / T, където „T“ представлява период от време, а „f“ е честотата.

Какво е периодът?

Периодът е обратна на честотата и се определя като времето, необходимо за едно пълно въртене на вибрацията или трептенията. Той просто се отнася до времето за нещо, което се случва периодично и се измерва в секунди на цикъл. Периодът от време е обратен на честотата, което означава, че двете количества са обратно пропорционални една на друга. Във форма на уравнение периодът се изразява като:

T = 1 / f, където „f“ е честотата, а „T“ е периодът от време.

Разлика между Период и Честота

  1. Определяне на период и честота

Както термините период, така и честотата са свързани, тъй като те показват определен модел на движение, но въпреки това са ясно различни. И двете са свързани с периодично явление и често се бъркат помежду си. Периодът се отнася за времето, необходимо на вълната, за да завърши един пълен цикъл на трептене или вибрация. Честотата, напротив, се отнася до броя на пълните цикли или трептенията, възникващи в секунда. Периодът е количество, свързано с времето, докато честотата е свързана със скоростта. Периодът просто се отнася до времето за нещо, което се случва периодично, докато честотата означава колко често това се случва.

  1. Връзка на периода и честотата

И двете количества са обратно пропорционални една на друга. Честотата се изразява в цикли в секунда, вълна в секунда, вибрации в секунда и т.н. и обикновено се обозначава с буквата "f". Периодът се изразява в секунди на цикъл. Единицата за честота е Hertz (Hz), а "T" представлява периодът от време на едно пълно колебание. В математическо отношение двете количества са взаимни взаимно. Във формата на уравнение, честотата и периодът се изразяват като:

f = 1 / T, където f е честота и T е период.

Може да се изрази и като:

T = 1 / f

  1. Пример за период и честота

Да речем, че една вълна отнема една секунда, за да се колебае нагоре и надолу, което означава, че периодът на вълната е 1 секунда. Честотата и периодът са обратно пропорционални една на друга. Тъй като само един цикъл се случва във секунда, честотата на вълната би била 1 цикъл в секунда. И ако вълната отне половин секунда, за да осцилира целия цикъл, периодът на тази вълна ще бъде 0,5 секунди, а честотата ще бъде 1 / 0,5 = 2, тоест 2 цикъла в секунда. Така че, по-дълъг период от време, по-ниска честота и обратно.

Период спрямо Честота: Сравнителна диаграма

Обобщение на периода Vs. Честота

Както честотата, така и периодът от време са основните параметри на вълните, свързани помежду си, но въпреки това те са ясно различни по отношение на количеството. Честотата на вълната е свързана с количеството на скоростта, докато периодът на вълната е свързан с количеството на времето. Периодът от време се отнася до времето, необходимо за една вълна, за да завърши един пълен цикъл на трептене или вибрация, което е обратно на честотата. Честотата се отнася до броя на вибрациите, които се появяват в една секунда, което е обратното на периода. Честотата се измерва обикновено в Hertz (Hz), а периодът се измерва в секунди. И двете са обратно пропорционални една на друга, което означава, че ако честотата е по-висока, тогава периодът е по-нисък и обратно. Честотата се обозначава с буквата 'f', а периодът се обозначава с 'T'.

Препратки

  • Кредит за изображение: https://bg.wikipedia.org/wiki/Frequency-shift_keying#/media/File:FSK-FMCW_Principle.png
  • Кредит за изображение: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a3/Pendulum_period.svg/500px-Pendulum_period.svg.png
  • Ingard, K.U. Основи на вълните и трептенията. Cambridge: Cambridge University Press, 1988. Печат
  • Chaudhuri, R.N. Вълни и трептения. New Delhi: New Age International, 2001. Печат
  • Zitzewitz, Paul W. The Handy Physics Answer Book. Мичиган: Visible Ink Press, 2011. Печат