Ciklikus frekvencia formula. Ciklikus frekvencia - mi és hogyan? Közvetett mérési módszerek

Az oszcilláció gyakorisága, 1 másodperc. Kijelölt. Ha t az oszcilláció periodotípusai, akkor \u003d 1 / t; Hertz (Hz) mérhető. Theugal frekvencia BarbecueS \u003d 2 \u003d 2 / t rad / s.

Az oszcillációk időtartama, a legkisebb időtartam, amelyen keresztül a rendszer ingadozása felelős azért, ugyanazon feltétel, amelyben a kezdeti pillanatban önkényesen kiválasztott. Időszak - Elevance, fordított frekvenciaoszcillációkhoz. A „időszak” az irányadó, például abban az esetben, harmonikus rezgések, azonban gyakran használják rosszul oszcillálás gyengülése.

Kör alakú vagy ciklikus frekvenciaΩ

Ha megváltoztatja a koszinusz érv, vagy a sinus a 2π ezek a funkciók kerülnek vissza a korábbi értéket. Megtaláljuk az időintervallumot, amely alatt a harmonikus funkció fázisa 2π.

Ω (t + t) + α \u003d ωt + α + 2π, vagy ωt \u003d 2π.

T idő t egy teljes oszcillációt úgynevezett oszcilláció. A ν frekvenciát a mennyiségi, fordított időszaknak nevezik

Frekvencia mérőegység - Hertz (Hz), 1 Hz \u003d 1 S -1.

Kör alakú vagy ciklikus frekvenciák ω 2π-szeresek az oszcillációk gyakoriságának ν. A körkörös frekvencia az idő múlásával a fázisváltás mértéke. Igazán:

.

Amplitúdó (latin amplitudo-értéktől), a legnagyobb eltérés az érték egyensúlyi értékétől, az ingadozó egy bizonyos, beleértve a harmonikus, jogot; Nézd meg a szolarmikus rezgéseket.

Fázis oszcilláció Az argumentum funkció (ωt + φ) leírja a harmonikus oszcillációs folyamat (ω - körkörös frekvencia, t - idő, φ - az oszcilláció kezdeti fázisa, azaz az oszcilláció fázisa a timet \u003d 0 időpontjában \u003d 0)

Elmozdulás, sebesség, az oszcilláló részecske rendszer gyorsulása.

Harmonikus oszcillációk energiája.

Harmonikus oszcillációk

Az időszakos oszcilláció fontos esete a harmonikus oszcilláció, azaz olyan változások, amelyek a törvény alá tartozó fizikai mennyiségben vannak

hol. A matematika folyamán ismert, hogy az űrlap (1) függvénye az A-tól származó tartományba változik, és hogy a legkisebb pozitív időszak. Ezért az űrlap harmonikus oszcillációja (1) az A és az időszak amplitúdójával történik.

Nem szabad megzavarni az oszcillációk ciklikus frekvenciáját és gyakoriságát. Van egy egyszerű kapcsolat közöttük. Mivel, de akkor.

Az értéket oszcillációs fázisnak nevezik. A T \u003d 0 esetében a fázis egyenlő, mert a kezdeti fázis.

Ne feledje, hogy ugyanabban a t:

ahol - a kezdeti fázis. Ennek megfelelően az azonos oszcilláció kezdeti fázisa a célponttal meghatározott érték. Ezért a kezdeti fázis lehetséges értékétől a kezdeti szakasz értéke a legkisebb a modulban vagy a legkisebb pozitív. De ez nem szükséges. Például oszcillációt kapunk Ezután kényelmes írni az űrlapon És tovább dolgozni az oszcillációs rekord utolsó nézetével.

Megmutatható, hogy az űrlap ingadozása:

ahol bármilyen jel lesz, az egyszerű trigonometrikus transzformációk segítségével mindig az (1) formában csökken, és az ane egyenlő, általában beszél. Így a forma (2) oszcillációi harmonikusak a ciklikus frekvencia amplitúdójával. Ne vezessen általános bizonyítékokat, illusztrálja egy konkrét példában.

Hagyja, hogy megmutassa, hogy az oszcilláció

ez harmonikus és megtalálható amplitúdó, ciklikus frekvencia, időszakok kezdeti szakasz. Igazán,

-

Látjuk, hogy az S érték oszcillációja képes volt rögzíteni az űrlapon (1). Azzal, hogy ,.

Próbáld ki magad, hogy győződjön meg róla, hogy

.

Természetesen a harmonikus oszcillációk rögzítése a formában (2) nem rosszabb, mint az űrlap (1) felvétele, és az űrlap felvételének konkrét feladata, hogy egy másik formában rögzítsen egy másik formában, általában nincs szükség. Csak azt kell, hogy azonnal megtalálja az amplitúdó, a ciklikus frekvenciát és az időszakot, amely a harmonikus oszcilláció bármely formájának elé áll.

Néha hasznos tudni a változás természetét az első és a második alkalommal az S méretétől, ami harmonikus ingadozások (a harmonikus jog ingadozása). Ha egy , akkor az idő differenciálódás t ad ,. Látható, hogy s "és s" "ingadozik ugyanolyan ciklikus gyakorisággal, mint az S, és az amplitúdó. Például.

Hagyja, hogy a test koordinátáját, a harmonikus oszcillációt végezzen az X tengely mentén, a törvény szerint változik, ahol x centiméterben, t időpontban másodperc alatt. Meg kell jegyezni a test sebességének és gyorsulásának megváltoztatásának törvényét, és megtalálja a maximális értékeket. A kijelölt kérdés megválaszolásához megjegyezzük, hogy az X értékéből származó első alkalommal az X tengelyen lévő testsebesség vetülete, és a második X származéka az X tengelyen lévő gyorsulás vetülete :. Az x időben történő kifejezést differenciálja, megkapjuk ,. A sebesség és a gyorsulás maximális értékei: .

Ennek a résznek a tanulmányozása során figyelembe kell venni ezt oszcilláció A különböző fizikai jellegű egységes matematikai pozíciókat írják le. Itt meg kell tisztán a fogalmak, mint a harmonikus rezgés, fázis, fáziskülönbség, amplitúdó, frekvencia, időtartam rezgések.

Emlékeztetni kell arra, hogy bármilyen valódi oszcillációs rendszerben vannak ellenállóképesség a közeg, azaz Az oszcillációk enyhítenek. Az oszcillációk csillapításának jellemzésére az ATUCHI csillapítási együtthatóját és logaritmikus csökkenését injektáljuk.

Ha rezgések végezzük hatására külső periodikusan változó erő, akkor az ilyen típusú oszcillációk nevezzük kényszerülnek. Ezek sikertelenek lesznek. Amplitúdó kényszer oszcilláció A kényszererő gyakoriságától függ. Amikor közeledik a kényszerített oszcillációk frekvenciájához a frekvenciához saját oszcillációk A kényszer oszcilláció amplitúdója élesen emelkedik. Ezt a jelenséget rezonancianak nevezik.

Az elektromágneses hullámok tanulmányozására való áttérésnek egyértelműen képviselnie kell eztelektromágneses hullám - Ez egy elektromágneses mező terjed a térben. Legegyszerűbb rendszerAz elektromágneses hullámok kibocsátása elektromos dipólus. Ha a dipólus harmonikus oszcillációt hajt végre, akkor egy monokromatikus hullámot bocsát ki.

A képletek táblázata: oszcillációk és hullámok

Fizikai törvények, formulák, változók	Oszcillációk és hullámok formulái
Harmonikus oszcillációs egyenlet: ahol az oszcilláló érték X-offset (eltérése) az egyensúlyi helyzetből; A - amplitúdó; ω - kör alakú (ciklikus) frekvencia; α - kezdeti fázis; (Ωt + α) - fázis.
Az időszak és a körkörös frekvencia közötti kommunikáció:
Frekvencia:
Körfrekvenciás kapcsolat gyakorisággal:
Saját oszcillációjú időszakok 1) Tavaszi inga: ahol K a rugó merevsége; 2) matematikai inga: ahol l az inga hossza, g - A szabad esés gyorsítása; 3) oszcillációs áramkör: ahol l a kontúr induktivitása, C - A kondenzátor kapacitása.
A saját oszcilláció gyakorisága:
Ugyanolyan frekvencia és irányú oszcillációk hozzáadása: 1) A kapott oszcilláció amplitúdója ahol az oszcilláció komponenseinek 1 és egy 2-amplitúdója, α1 és α 2 - az oszcillációk komponenseinek kezdeti fázisai; 2) A kapott oszcilláció kezdeti fázisa
Áramló oszcillációs egyenletek: e \u003d 2,71 ... - a természetes logaritmusok alapja.
Alvó oszcillációs amplitúdók: ahol a 0 amplitúdó az első időpontban; β - Csillapító együttható;
Csillapítási együttható: ibable test ahol r a tápközeg ellenállási tényezője, m - testtömeg; oszcillációs áramkör ahol R jelentése aktív ellenállás, L - A kontúr induktivitása.
Lebegő oszcilláció gyakorisága Ω:
A lebegő oszcilláció időszaka t:
Logaritmikus csökkenés csillapítás:

Hertz (orosz megjelölés: Hz; Nemzetközi: Hz.), Német fizika után, Henry Hertz.

A frekvencia fordítottan arányos az oszcillációs időszakmal: ν = 1/T. .

Frekvencia	1 MHz (10 -3 Hz)	1 Hz (10 0 Hz)	1 kHz (10 3 Hz)	1 MHz (10 6 Hz)	1 GHz (10 9 Hz)	1 Thz (10 12 Hz)
Időszak	1 ks (10 3 s)	1 c (10 0 s)	1 ms (10-3 s)	1 μs (10-6 s)	1 ns (10-9 s)	1 PS (10 -12 c)

Természetben a ~ 10 -16 Hz-es frekvenciákkal rendelkező időszakos folyamatok ismertek (a napkeringés frekvenciája a galaxis közepén) ~ 10 35 Hz-re (a legerősebb kozmikus sugarakra jellemző mező oszcilláció gyakorisága).

Videó a témában

Körkörös frekvencia

A másodpercenkénti szögek szögletességének egységként történő felhasználása esetén a szokásos frekvenciával való kapcsolat a következő: ω \u003d 360 ° ν.

Numerikusan a körkörös frekvencia megegyezik az oszcillációk számával (fordulatszámok) 2π másodpercig. A körkörös frekvencia bevezetése (a fő dimenziójában - a radianok másodpercenként) lehetővé teszi az elméleti fizika és az elektronika sok képletének egyszerűsítését. Tehát az oszcillációs LC-kontúr rezonáns körkörös frekvenciája megegyezik ω l c \u003d 1 / l c, (megjelenésstílus \\ omega _ (lc) \u003d 1 / (\\ sqrt (LC)),) A ciklikus rezonáns frekvencia ν l c \u003d 1 / (2 π l c). (Megjelenítésstílus \\ nu _ (lc) \u003d 1 / (2 \\ pi (\\ sqrt (lc))).) Ugyanakkor számos más képlet bonyolult. A körkörös gyakoriság érdekében a döntő megfontolás volt az a tény, hogy a szorzók 2 π (DisplayStyle 2 \\ Pi) és 1/2 π (megmutatkozóstílus 1/2 \\ pi)Sok képletben jelenik meg, amikor radianokat használnak a szögek és fázisok mérésére, eltűnnek, amikor a körkörös (szögletes) frekvencia bevezetése történik.

A mechanikában, amikor figyelembe vesszük a forgási mozgást, az analóg sebesség a körkörös frekvencia analógja.

A diszkrét események gyakorisága

A diszkrét események gyakorisága (például az impulzusok gyakorisága) egy fizikai érték, amely egyenlő az időegységenként előforduló diszkrét események számával. A diszkrét események gyakoriságának egysége - másodszor az első fokú mínusz (orosz megjelölés: c -1; Nemzetközi: s -1). Az 1 C -1 frekvencia megegyezik olyan diszkrét események gyakoriságával, amelyeknél az egyik esemény 1 másodperc alatt következik be.

Rotációs frekvencia

A forgatási frekvencia az időegységenkénti teljes forradalmak számával egyenlő fizikai érték. A forgatási gyakoriság egysége másodszor mínusz az első fokozatban ( c -1, s -1), a forgalom másodpercenként. Gyakran használt ilyen egységek forgalmat percenként, forgalom óránként stb.

Más frekvencia társult

Egységek

A rendszerben a ciklikus frekvencia mérési rendszere a Hertz (Hz, Hz). Az egységet eredetileg 1930-ban vezette be a Nemzetközi Elektrotechnikai Bizottság, és 1960-ban elfogadta a 11. általános intézkedések és súlyok általános használatának általános használatát C. Ezt megelőzően ciklikus frekvencia egységként használták ciklus másodpercenként (1 ciklus másodperc \u003d 1 Hz) és származékok (kilociklus másodpercenként, Megatio Kilocycle másodpercenként, másodpercenként, kilomertsu, megahertz és gigahertz).

Metrológiai szempontok

A különböző típusú frekvenciák gyakoriságának mérésére szolgál, többek között: az impulzus impulzusfrekvenciás - elektron-fiók és kondenzátor mérése, a spektrális komponensek - rezonáns és heterodin-keretrendszerek, valamint a spektrum analizátorok meghatározásához. Frekvencia lejátszása egy adott pontossággal, különféle intézkedéseket alkalmaznak - frekvencia-szabványok (nagy pontosság), frekvencia-szintetizátorok, jelgenerátorok stb. Hasonlítsa össze a frekvenciaváltókkal rendelkező frekvenciaváltókat, vagy oszcilloszkópot használva Lissu figurák szerint.

Szabványok

A nemzeti frekvencia szabványok a frekvencia mérőeszközök ellenőrzésére szolgálnak. Oroszországban a nemzeti frekvencia referenciák a következők:

• Az állam elsődleges idő, gyakoriság és nemzeti időkérés 1-98 - a Vniftri-ban található.
• Másodlagos idő és frekvencia nedves 1-10-82 - Sniem városában (Novoszibirszk).

Számítások

Az ismétlődő esemény frekvencia-kiszámítását úgy végezzük, hogy figyelembe vesszük az esemény megjelenéseinek számát meghatározott ideig. Az így kapott mennyiséget a megfelelő időszegmens időtartamára osztja. Például, ha 15 másodpercig 71 homogén esemény történt, a frekvencia lesz

ν \u003d 71 15 s ≈ 4.7 Hz (\\ displaystyle \\ nu \u003d (\\ frac (71) (15 \\, (\\ mbox (S)))) \\ kb. 4.7 \\, (\\ Mbox (Hz)))

Ha a keletkező minták száma kicsi, akkor a pontosabb vétel az időintervallum mérése meghatározott szám A vizsgált esemény megjelenése, és nem találja meg az események számát a megadott időszak alatt. Az utóbbi módszer használata a nulla és az első minta véletlenszerű hiba között lép fel a visszaszámlálás közepén; Ez egy átlagos hiba megjelenését eredményezheti a számított frekvenciában Δν \u003d 1 / (2 T M.), vagy relatív hiba Δ ν /ν = 1/(2v.T M. ) holT M. - Az időintervallum és a ν a mért frekvencia. Hiba csökken, mivel a frekvencia növekszik, így ez a probléma a legfontosabb alacsony frekvenciákahol a minták számaN. kevés.

Mérési módszerek

Stroboszkópos módszer

Speciális eszköz használata - Stroboscope - az egyik történelmileg korai módszer a különböző tárgyak forgásának vagy rezgésének sebességének mérésére. A mérési folyamatban a stroboszkópikus fényforrás aktiválva van (szabályként egy fényes lámpa, amely rendszeresen rövid fény villog), amelynek gyakoriságát előre kalibrált lánclánc segítségével állítjuk be. A fényforrás a forgó objektumra irányul, majd a villogások gyakorisága fokozatosan változik. Amikor a frekvencia a villog kiegyenlítődik a frekvenciával forgási vagy rezgés a tárgy, az utóbbi időben, hogy egy teljes oszcilláló ciklusban, és visszatér a kiinduló helyzetbe, a különbség a két fáklyák, úgy, hogy amikor A stroboszkóp lámpa világít Ez az objektum rögzítettnek tűnik. W. ez a módszerVan azonban hátránya: ha az objektum forgásának gyakorisága ( x. ) nem egyenlő a kapu gyakoriságával ( y. ), de arányos az egész számmal együtthatóval (2 x. , 3x. stb.), Akkor az objektum, amikor a világítás továbbra is mozdulatlanul néz ki.

A stroboszkópos módszert a forgás sebességének pontos beállítására is használják (oszcillációk). Ebben az esetben a villogások frekvenciája rögzítve van, és az objektum periodikus mozgása gyakorisága, amíg meg nem tűnik rögzíteni.

Batio módszer

A stroboszkópos módszer közelében a veri módszer. Ez azon a tényen alapul, hogy a két frekvencia oszcillációinak összekapcsolásakor (hivatkozás) ν és mérhető ν "1. ) A nemlineáris láncban az oszcilláció spektrumában a különbség frekvencia Δν \u003d |ν − ν "1 |, az ütések gyakorisága (lineáris hozzáadásával oszcillációval, ez a frekvencia a teljes ingadozás borítékának gyakorisága). A módszer alkalmazható, ha az alacsony frekvenciájú oszcillációs mérés előnyösebb. f. . A rádiótechnikában ez a módszer heterodikus frekvencia mérési módszerként is ismert. Különösen a BeEGI módszert a hangszerek pontos konfigurálására használják. Ebben az esetben a rögzített frekvencia (például a fényképezőgépből) hangsugárzása egyidejűleg hallgatott egy egyedi eszköz hangjával, rendszeres amplifikációval és a teljes hangzás gyengülésével. A pontos telepítő eszközön a verések gyakorisága nulla számára törekszik.

Frekvenciamérő alkalmazása

A nagy frekvenciákat általában gyakoriságmérővel mérjük. Ez egy olyan elektronikus eszköz, amely becslése egy bizonyos ismétlődő jel frekvenciáját, és megjeleníti az eredményt egy digitális kijelzőn vagy analóg jelzővel. A digitális frekvenciamérő diszkrét logikai elemei lehetővé teszik, hogy figyelembe vegye a referencia kvarcóra vonatkozó határidőn belül a jel oszcilláció időtartamainak számát. Időszakos folyamatok, amelyek nem a természetük által elektromos (például a tengely, a mechanikus rezgések vagy a hanghullámok forgatása) egy periodikus elektromos jelre fordíthatók a mérőátalakítóval, és ebben az űrlapon a a frekvenciamérő. Jelenleg az ilyen típusú eszközök képesek a 100 Hz-es tartományt lefedni; Ez a mutató a közvetlen számítási módszerek gyakorlati mennyezete. A magasabb frekvenciákat közvetett módszerekkel mérik.

Közvetett mérési módszerek

A frekvenciát méteres tartományon kívül az elektromágneses jelek frekvenciáját gyakran közvetett módon értékelik, heterodinnes (vagyis frekvenciaváltók) segítségével. Az előre meghatározott frekvencia referenciajelét egy nemlineáris keverővel (így például diódával) kombináljuk egy olyan jelgel, amelynek frekvenciáját be kell szerelni; Ennek eredményeképpen heterodyne jel alakul ki, vagy pedig a két forrásjelzés frekvencia-különbségei által generált ütések. Ha az utolsó elég közel van egymáshoz a frekvenciaváltságukban, akkor a heterodin-jel megfelelően kicsi, úgyhogy ugyanolyan frekvenciával mérhető. Ennek megfelelően ennek a folyamatnak köszönhetően csak az ismeretlen frekvencia különbsége becsülhető a referenciából, amelyet más módszerekkel kell meghatározni. Még nagyobb frekvenciák elérése, a keverés több szakasza is részt vehet. Jelenleg a tanulmányok célja, hogy bővítse ezt a módszert infravörös és látható fényfrekvenciák (T. N. Optical Heterodyne detektálás) irányába.

Példák

Elektromágneses sugárzás

Az elektromágneses sugárzás teljes spektruma egy kiválasztott látható részvel

A látható fény az elektromágneses hullámok, amelyek oszcilláló elektromos és mágneses mezők mozgó térben mozognak. A hullámfrekvencia meghatározza a színét: 4 × 10 14 Hz - piros, 8 × 10 14 Hz-lila szín; Közöttük a tartományban (4 ... 8) × 10 14 Hz a szivárvány minden más színétől. A 4 × 10 14 Hz-nél kisebb frekvenciájú elektromágneses hullámok, az emberi szem számára láthatatlanok, az ilyen hullámokat infravörös (IR) sugárzásnak nevezik. Az alábbiakban a spektrum mikrohullámú sugárzás és rádióhullám. A frekvenciájú fény nagyobb, mint 8 × 10 14 Hz, szintén láthatatlan az emberi szem számára; Az ilyen elektromágneses hullámokat ultraibolya (UV) sugárzásnak nevezik. A frekvencia növekedésével az elektromágneses hullám a spektrum tartományába kerül, ahol a röntgensugárzás helyezkedik el, és még nagyobb frekvenciákkal - a gamma sugárzás régiójához.

Mindezen hullámok a rádióhullámok legalacsonyabb frekvenciáitól és a gamma-sugarak nagy frekvenciáitól alapvetően ugyanazok, és mindegyikük elektromágneses sugárzásnak nevezik. Mindegyikük a vákuumra vonatkozik a fénysebességre.

Az elektromágneses hullámok másik jellemzője a hullámhossz. A hullámhossz fordítottan arányos a frekvenciával, így a magasabb frekvenciával rendelkező elektromágneses hullámok rövidebb hullámhosszúak, és fordítva. Vákuum hullámhosszában

λ \u003d c / ν, (megmutatkozóstílus \\ lambda \u003d c / \\ nu,)

hol tól től - A fénysebesség vákuumban. Olyan környezetben, amelyben az elektromágneses hullám fázissebessége c."Eltér a fénysebességtől vákuumban ( c.′ = c / N. hol n. - törésmutató), a hullámhossz és a frekvencia közötti kapcsolat a következő:

λ \u003d c n ν. (Megjelenítésstílus \\ lambda \u003d (\\ frac (c) (n \\ nu)).)

Egy másik gyakran használt hullám jellemző egy hullámszám (térbeli frekvencia), amely megegyezik a hosszúságú hosszúságú hullámok mennyiségével: k. \u003d 1 / λ. Néha ezt az értéket 2π együtthatóval használják, egy ciklikus és körkörös frekvenciával analóg módon k. S \u003d 2π / λ. A táptalajban elektromágneses hullám esetén

k \u003d 1 / λ \u003d n ν c. (megjelenésstílus k \u003d 1 / \\ lambda \u003d (\\ frac (n \\ nu) (c)).) k s \u003d 2 π / λ \u003d 2 π n ν c \u003d n ω c. (Megjelenítésstílus K_ (S) \u003d 2 \\ pi / lambda \u003d (\\ frac (2 \\ pi n) (c)) \u003d (\\ frac (n \\ omega) (c).).).)

Hang

A hang tulajdonságai (mechanikus rugalmas közepes oszcilláció) a frekvenciától függenek. A személy 20 Hz-es frekvenciájú oszcillációt hallhat 20 kHz-es frekvenciával (korral, az audio hang frekvenciájának felső határa csökken). Hang a 20 Hz-nél alacsonyabb frekvenciával (megfelel a jegyzetnek mi.

Harmonikus ingadozások - a szinusz és a koszinus törvényei szerint elkövetett oszcillációk. A következő ábra a koszinus törvénye a pont koordinátájának megváltoztatását mutatja.

kép

Oszcillációs amplitúdó

A harmonikus oszcilláció amplitúdóját hívják a legnagyobb érték Testeltávolítások egyensúlyi helyzetből. Az amplitúdó különböző értékeket is igénybe vehet. Ez attól függ, hogy mennyit fogunk elutasítani a testet az egyensúlyi helyzet kezdeti pillanatában.

Az amplitúdóját a kezdeti feltételek határozzák meg, vagyis a tájékozott test energiája az idő kezdeti pillanatában. Mivel a sinus és a koszinusz az -1-től 1-ig terjedő tartományban értékeket vehet igénybe, akkor az oszcilláció amplitúdóját expresszáló XM-szorzónak jelen kell lennie az egyenletben. Mozgás egyenlete harmonikus oszcillációval:

x \u003d xm * cos (ω0 * t).

Oszcillációs időszak

Az oszcillációk időtartama az egyik teljes ingadozás ideje. Az oszcillációs periódust az T. betű jelöli. Az időtartam mérési egységei megfelelnek az időegységeknek. Ez az SI-ben másodpercek.

Az oszcilláció gyakorisága az oszcillációk száma egységenként. Az oszcillációs frekvenciát a ν levél jelzi. Az oszcilláció gyakorisága az oszcilláció időszakán keresztül fejezhető ki.

ν \u003d 1 / t.

Frekvencia mérőegységek C 1 / s-ban. Ezt az intézkedésegységet Hertz nevezték el. A 2 * PI másodpercek oszcillációinak száma egyenlő lesz:

ω0 \u003d 2 * pi * ν \u003d 2 * pi / t.

Az oszcilláció gyakorisága

Ezt az értéket az oszcillációk ciklikus frekvenciájának nevezik. Néhány irodalomban megtalálható a körkörös frekvencia neve. Az oszcillációs rendszer belső frekvenciája a szabad oszcillációk gyakorisága.

A saját oszcilláció gyakoriságát a következő képlet alapján számítjuk ki:

A saját oszcilláció gyakorisága az anyag tulajdonságaitól és tömegétől függ. Minél nagyobb a rugó merevsége, annál nagyobb a saját oszcillációik gyakorisága. Minél nagyobb a tömeg tömege, annál kisebb a saját oszcilláció gyakorisága.

Ez a két következtetés nyilvánvaló. A merevebb rugó, annál nagyobb a gyorsulás, tájékoztatja a testet, amikor a rendszert eltávolítják az egyensúlyból. Minél nagyobb a testtömeg, a lassabban megváltoztatja ezt a testet.

A szabad oszcilláció időszaka:

T \u003d 2 * pi / ω0 \u003d 2 * pi * √ (m / k)

Érdemes megjegyezni, hogy alacsony eltérések mellett a test ingadozása tavasszal és az inga oszcilláció időtartama nem függ az oszcilláció amplitúdójától.

A matematikai inga szabad oszcillációinak időtartamát és frekvenciáját írjuk.

ezután az időszak egyenlő lesz

T \u003d 2 * pi * √ (l / g).

Ez a képlet csak kis eltérési szögekre érvényes. A képletből látjuk, hogy az oszcillációk időtartama növeli az inga szálának hosszát. Minél több lesz a hosszúság, annál lassabb a test ingadozik.

A rakomány tömegétől az oszcilláció időtartama nem teljesen függ. De ez a szabad esés gyorsulásától függ. A g csökkenésével az oszcillációs időszak növekedni fog. Ez a tulajdonság A gyakorlatban széles körben használják. Például a szabad gyorsulás pontos értékének mérésére.

Minden a bolygón van saját gyakorisággal. Az egyik változat szerint a világunkon alapul. Sajnos, az elmélet nagyon nehéz kifejezni azt egy kiadvány keretében, ezért kizárólag az oszcillációk gyakoriságát tekintjük független cselekvésként. A cikk részeként a fizikai folyamat meghatározása, mérési egységei és a metrológiai komponens. És a végén példa a szokásos hangzás szokásos életének fontosságára. Megtanuljuk, mit képvisel, és mi az ő természete.

Mit hívnak az oszcillációk gyakoriságának?

Ez azt jelenti, hogy az időszakos folyamat jellemzésére alkalmazható fizikai érték, amely megegyezik az egyes események egysége szerinti ismétlések számával vagy előfordulásaival. Ezt a mutatót az incidens adatok számának aránya alapján számítják ki, amelyre elkötelezettek voltak. Az oszcilláció saját gyakorisága a világ minden eleme. Test, Atom, közúti híd, vonat, repülőgép - mindegyikük olyan mozgalmakat követ el, amelyek úgynevezett. Hagyja, hogy ezek a folyamatok ne legyenek látható a szem számára, vannak. Olyan mérési egységeket, amelyekben az oszcillációk gyakoriságát Hertznek tekintik. A nevüket a Herrich Hertz német eredete fizikájának tiszteletére kapták.

Azonnali frekvencia

Az időszakos jelet pillanatnyi frekvencia jellemezheti, amelyek pontosak az együtthatóhoz egy fázisváltási sebesség. A harmonikus spektrális komponensek összege állandó ingadozásokkal.

Ciklikus oszcillációs frekvencia

Kényelmesen alkalmazható elméleti fizikában, különösen az elektromágnesességről szóló szakaszban. A ciklikus frekvencia (azt is sugárirányú, körkörös, szögletes) egy fizikai érték, amelyet az oszcillációs vagy rotációs mozgás eredetének intenzitásának jelzésére szolgál. Az első egy másodpercig fordulatszámon vagy ingadozásokban fejeződik ki. Rotációs mozgással a frekvencia megegyezik a szögsebesség vektor moduljával.

E mutató kifejeződését egy másodpercig radianban végzik. A ciklikus frekvencia dimenziója visszatért. Numerikus értelemben megegyezik az oszcillációk vagy forradalmak számával, amelyek a másodpercek száma 2π. Használatra történő adminisztrációja jelentősen egyszerűsítheti az elektronika és az elméleti fizika különböző formuláinak különböző spektrumát. A legnépszerűbb felhasználás példája az oszcillációs LC kontúr rezonáns ciklikus frekvenciájának kiszámítása. Más képletek jelentősen bonyolíthatják.

A diszkrét események gyakorisága

Ebben az értékben az átlagérték, amely megegyezik az időegységben előforduló diszkrét események számával. Elméletileg az indikátort általában használják - másodszor mínusz az első fokozatban. A gyakorlatban az impulzusok gyakoriságának kifejezésére a Hertz általában használja.

Rotációs frekvencia

Alatta, megértik a fizikai mennyiséget, amely megegyezik a teljes fordulatszámok számával, amelyek egy időegységben fordulnak elő. Ezenkívül az indikátort - másodszor is használja az első fokozatban. Ahhoz, hogy hivatkozzon a munkára, az ilyen kifejezések per percenként, óra, nap, hónap, év és mások is lehetséges.

Egységek

Mi az oszcillációs frekvencia? Ha figyelembe veszi az SI rendszert, akkor a mérési egység a Hertz. A nemzetközi elektrotechnikai bizottság eredetileg 1930-ban vezette be. És az 1960-as években a sóhajtók és intézkedések 11. általános konferenciája biztosította, hogy e mutatót C. egységként használják. Mit tettünk előre, mint egy "ideális"? Ezek voltak a frekvencia, amikor egy ciklust egy másodperc alatt végeznek.

De mit kell tenni a termeléssel? Az önkényes értékeket rögzítettük számukra: kilociklus, megatika másodpercenként és így tovább. Ezért olyan eszközzel, amely GHz-ben (számítógépes processzorként) működik, megközelítőleg azt jelenti, hogy mennyi akciókat tesz lehetővé. Úgy tűnik, hogyan lehet lassan egy személynek az idő szakaszában. De a technika időm több millió, akár több milliárd műveletet teljesíteni ugyanazon időszak alatt. Egy óra múlva a számítógép már olyan sok akciókat tesz, amelyek a legtöbb ember nem fogja megmutatni számokat numerikus kifejezésekben.

Metrológiai szempontok

Az oszcillációs frekvencia még metrológiában is megtalálta. Különböző eszközök sok funkciója van:

1. Mérje meg az impulzusok gyakoriságát. Elektronikus számlák és kondenzátor típusok képviselik őket.
2. Határozza meg a spektrális komponensek gyakoriságát. Haterodin és rezonáns típusok vannak.
3. A spektrumelemzést elvégzik.
4. Reprodukálja a szükséges frekvenciát egy adott pontossággal. Ebben az esetben különböző intézkedéseket lehet alkalmazni: szabványok, szintetizátorok, jelgenerátorok és egyéb technika ennek az iránynak.
5. Hasonlítsa össze a kapott oszcillációk mutatóit, erre a célra összehasonlító vagy oszcilloszkópot használnak.

Minta munka: hang

Az összes fent említett írás meglehetősen nehéz megérteni, mivel a fizika száraz nyelvét használtuk. A megadott információk megvalósításához példát adhat. Mindent részletesen festjük, a modern élet elemzésére alapul. Ehhez fontolja meg az oszcillációk leghíresebb példáját. Tulajdonságai, valamint a mechanikus rugalmas oszcilláció jellemzői a közegben, közvetlenül függnek a frekvenciától.

Az emberi hallókészítmények elkaphatják a 20 Hz-es oszcillációkat 20 kHz-es oszcillációt. Ráadásul az életkorral a felső határ fokozatosan csökken. Ha a frekvencia hang rezgések alá esik a mutató 20 Hz-es (amely megfelel MI subcontrollava), majd infrahangnak jön létre. Ez a típus, amely a legtöbb esetben nem hallható nekünk, az emberek még mindig viszonylag érzik magukat. Ha a határt meghaladja a 20 kilohertz-t, az oszcillációkat generálják, amelyeket ultrahangnak neveznek. Ha a frekvencia meghaladja az 1 GHz-et, akkor ebben az esetben hiperszonikusnak fogunk foglalkozni. Ha egy ilyen hangszert zongorának tekintünk, akkor oszcillációt hozhat létre 27,5 Hz és 4186 Hz között. Emlékeztetni kell arra, hogy a zenei hang nem csak a főfrissítésből áll - a harmonikusok hozzáadásra kerülnek. Mindez meghatározza az időzést.

Következtetés

Ahogy volt a lehetősége, hogy tudja, az oszcilláció gyakorisága rendkívül fontos komponens, amely lehetővé teszi, hogy működjön világunk működését. Köszönjük neki, hogy hallhatunk, a számítógépek segítséget nyújtanak, és sok más hasznos dolgot végeznek. De ha az oszcilláció gyakorisága meghaladja az optimális határértéket, akkor bizonyos megsemmisítés megkezdődik. Tehát, ha befolyásolja a processzort, hogy a kristály kétszer annyi mutatóval dolgozott, akkor gyorsan sikertelen lesz.

Ez az emberi élethez vezethet, ha nagy gyakorisággal, drumpippes tört ki. Más negatív változások a testnél is előfordulnak, ami bizonyos problémákat vet fel, halálig. Ezenkívül a fizikai természet sajátosságai miatt ez a folyamat meglehetősen hosszú ideig terjed. By the way, figyelembe véve ezt a tényezőt, a hadsereg új lehetőségeket jelent a jövő fegyvereinek fejlesztésére.