Tần suất cơ bản so với Tần suất tự nhiên
Tần số tự nhiên và tần số cơ bản là hai hiện tượng liên quan đến sóng rất quan trọng. Những hiện tượng này có ý nghĩa lớn trong các lĩnh vực như âm nhạc, công nghệ xây dựng, phòng chống thiên tai, âm học và hầu hết các phân tích hệ thống tự nhiên. Điều quan trọng là phải hiểu rõ ràng về các khái niệm này để trở nên xuất sắc trong các lĩnh vực như vậy. Trong bài viết này, chúng ta sẽ thảo luận về tần số cơ bản và tần số tự nhiên là gì, định nghĩa, ứng dụng của chúng, các hiện tượng liên quan đến tần số tự nhiên và tần số cơ bản, sự giống nhau của chúng và cuối cùng là sự khác biệt giữa tần số tự nhiên và tần số cơ bản.
Tần suất Tự nhiên là gì?
Mọi hệ thống đều có một đặc tính gọi là tần số riêng. Hệ thống sẽ tuân theo tần số này, nếu 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.
Tần suất Cơ bản là gì?
Tần số cơ bản là một khái niệm được thảo luận trong sóng dừng. Hãy tưởng tượng hai làn sóng giống hệt nhau, truyền đi ngược chiều nhau. Khi hai sóng này gặp nhau, kết quả được gọi là sóng dừng. Phương trình của sóng truyền theo phương + x là y=A sin (ωt - kx), và phương trình của sóng tương tự truyền theo phương -x là y=A sin (ωt + kx). Theo nguyên tắc chồng chất, dạng sóng kết quả từ sự chồng chéo của hai thứ này là y=2A sin (kx) cos (ωt). Đây là phương trình của sóng dừng. ‘X’ là khoảng cách từ điểm gốc; với một giá trị x cho trước, 2A sin (kx) trở thành một hằng số. Sin (kx) thay đổi giữa -1 và +1. Do đó, biên độ cực đại của hệ là 2A. Tần số cơ bản là một thuộc tính của hệ thống. Ở tần số cơ bản, hai đầu của hệ thống không dao động, và chúng được gọi là các nút. Tâm của hệ dao động với biên độ cực đại, và nó được gọi là cực âm.
Sự khác biệt giữa tần số tự nhiên và tần số cơ bản là gì?
• Tần số tự nhiên là đặc tính liên quan đến dao động, nhưng tần số cơ bản là đặc tính liên quan đến sóng.
• Mọi hệ thống đều có tần số tự nhiên, nhưng tần số cơ bản chỉ xảy ra trong một số hệ thống.
• Đối với tần số cơ bản, cần có sự chồng chất của hai sóng giống nhau truyền ngược chiều nhau, nhưng đối với tần số tự nhiên, chỉ cần một dao động duy nhất.
