Tần suất tự nhiên so với Tần suất
Tần số của một dao động cho biết mức độ thường xuyên của một sự kiện. Tần số và tần số tự nhiên là hai khái niệm rất quan trọng được thảo luận trong vật lý. Điều quan trọng là phải có hiểu biết đúng đắn về tần số và tần số tự nhiên để trở nên xuất sắc trong các lĩnh vực như sóng và rung động, cơ học lượng tử, kỹ thuật xây dựng, kỹ thuật cơ khí và nhiều lĩnh vực khác. Trong bài này, chúng ta sẽ thảo luận về tần số và tần số tự nhiên là gì, định nghĩa, sự tương đồng, ứng dụng của chúng và cuối cùng là sự khác biệt giữa tần số và tần số tự nhiên.
Tần suất
Tần số là một khái niệm được thảo luận trong chuyển động tuần hoàn của các vật thể. Để hiểu khái niệm tần số, cần phải hiểu đúng về chuyển động tuần hoàn. Một chuyển động tuần hoàn có thể được coi là bất kỳ chuyển động nào lặp lại chính nó trong một thời gian cố định. Một hành tinh quay quanh mặt trời là một chuyển động tuần hoàn. Vệ tinh quay quanh trái đất là một chuyển động tuần hoàn, và ngay cả chuyển động của một quả cầu cân bằng cũng là một chuyển động tuần hoàn. Hầu hết các chuyển động tuần hoàn mà chúng ta gặp là chuyển động tròn, tuyến tính hoặc bán nguyệt. Một chuyển động tuần hoàn có tần số. Tần suất có nghĩa là mức độ "thường xuyên" của sự kiện xảy ra. Để đơn giản, chúng tôi lấy tần suất là số lần xuất hiện trên giây. Chuyển động tuần hoàn có thể đồng nhất hoặc không đồng nhất. Một can có vận tốc góc đều. Các chức năng như điều biến biên độ có thể có chu kỳ kép. Chúng là các hàm tuần hoàn được gói gọn trong các hàm tuần hoàn khác. Nghịch đảo của tần số của chuyển động tuần hoàn cho thời gian trong một chu kỳ. Chuyển động điều hòa đơn giản và chuyển động điều hòa tắt dần cũng là chuyển động tuần hoàn. Qua đó cũng có thể thu được tần số của một chuyển động tuần hoàn bằng cách sử dụng chênh lệch thời gian giữa hai lần xuất hiện giống nhau. Tần số của con lắc đơn chỉ phụ thuộc vào chiều dài của con lắc và gia tốc trọng trường để dao động nhỏ.
Tần suất tự nhiên
Mọi hệ thống đều có một đặc tính gọi là tần số riêng. Hệ thống sẽ tuân theo tần số này, khi hệ thống được cung cấp một dao động nhỏ. Tần số tự nhiên của một hệ thống là rất quan trọng. Các sự kiện như động đất và gió có thể phá hủy các vật thể có cùng tần suất tự nhiên với chính sự kiện đó. Điều rất quan trọng là phải hiểu và đo lường tần suất tự nhiên của một hệ thống để bảo vệ nó khỏi những thảm họa thiên nhiên như vậy. Tần số tự nhiên liên quan trực tiếp với cộng hưởng. Khi một hệ thống (ví dụ như một con lắc) được cho một dao động nhỏ, nó sẽ bắt đầu dao động. Tần số mà nó dao động là tần số tự nhiên của hệ thống. Bây giờ hãy tưởng tượng một ngoại lực tuần hoàn tác dụng lên hệ thống. Tần số của ngoại lực này không nhất thiết phải giống với tần số riêng của hệ. Lực này sẽ cố gắng để hệ dao động với tần số của lực. Điều này tạo ra một mô hình không đồng đều. Một phần năng lượng từ ngoại lực được hệ hấp thụ. Bây giờ chúng ta hãy xem xét trường hợp các tần số giống nhau. Trong trường hợp này, con lắc sẽ dao động tự do với năng lượng cực đại hấp thụ từ ngoại lực. Đây được gọi là sự cộng hưởng. Các hệ thống như tòa nhà, mạch điện tử và điện, hệ thống quang học, hệ thống âm thanh và thậm chí cả hệ thống sinh học đều có tần số tự nhiên. Chúng có thể ở dạng trở kháng, dao động hoặc chồng chất tùy thuộc vào hệ thống.
Sự khác biệt giữa Tần suất và Tần suất tự nhiên là gì?
• Tần suất là một thuật ngữ thường được sử dụng để mô tả mức độ thường xuyên của một sự kiện xảy ra, trong khi tần số tự nhiên đề cập đến một tần số đặc biệt đối với một hệ động lực nhất định.
• Tần số của một hệ thống có thể nhận bất kỳ giá trị nào, nhưng tần số tự nhiên của một hệ thống nhất định là một giá trị cụ thể.
