Frequenza naturale vs frequenza
La frequenza di un'oscillazione indica la frequenza con cui si verifica un evento. La frequenza e la frequenza naturale sono due concetti molto importanti discussi in fisica. È fondamentale avere una comprensione adeguata della frequenza e della frequenza naturale per eccellere in campi come onde e vibrazioni, meccanica quantistica, ingegneria edile, ingegneria meccanica e vari altri campi. In questo articolo, discuteremo cosa sono la frequenza e la frequenza naturale, le loro definizioni, somiglianze, applicazioni e infine la differenza tra frequenza e frequenza naturale.
Frequenza
La frequenza è un concetto discusso nei movimenti periodici degli oggetti. Per comprendere il concetto di frequenza, è necessaria una corretta comprensione dei movimenti periodici. Un movimento periodico può essere considerato come qualsiasi movimento che si ripete in un tempo determinato. Un pianeta che ruota attorno al sole è un moto periodico. Un satellite in orbita attorno alla terra è un movimento periodico, e anche il movimento di una sfera bilanciata è un movimento periodico. La maggior parte dei movimenti periodici che incontriamo sono circolari, lineari o semicircolari. Un movimento periodico ha una frequenza. La frequenza indica quanto "frequente" si verifica l'evento. Per semplicità, prendiamo la frequenza come occorrenze al secondo. I movimenti periodici possono essere uniformi o non uniformi. Un'uniforme può avere una velocità angolare uniforme. Funzioni come la modulazione dell'ampiezza possono avere periodi doppi. Sono funzioni periodiche incapsulate in altre funzioni periodiche. L'inverso della frequenza del moto periodico fornisce il tempo per un periodo. Anche i movimenti armonici semplici e i movimenti armonici smorzati sono movimenti periodici. In tal modo la frequenza di un movimento periodico può anche essere ottenuta utilizzando la differenza di tempo tra due occorrenze simili. La frequenza di un pendolo semplice dipende solo dalla lunghezza del pendolo e dall'accelerazione gravitazionale per piccole oscillazioni.
Frequenza naturale
Ogni sistema ha una proprietà chiamata frequenza naturale. Il sistema seguirà questa frequenza, quando il sistema è dotato di una piccola oscillazione. La frequenza naturale di un sistema è molto importante. Eventi come terremoti e venti possono causare distruzione su oggetti con la stessa frequenza naturale dell'evento stesso. È molto importante comprendere e misurare la frequenza naturale di un sistema per proteggerlo da tali disastri naturali. La frequenza naturale è direttamente correlata alla risonanza. Quando un sistema (ad esempio un pendolo) riceve una piccola oscillazione, inizierà a oscillare. La frequenza con cui oscilla è la frequenza naturale del sistema. Ora immagina una forza esterna periodica applicata al sistema. La frequenza di questa forza esterna non è necessariamente simile alla frequenza naturale del sistema. Questa forza cercherà di far oscillare il sistema alla frequenza della forza. Questo crea uno schema irregolare. Parte dell'energia della forza esterna viene assorbita dal sistema. Consideriamo ora il caso in cui le frequenze sono le stesse. In questo caso, il pendolo oscillerà liberamente con la massima energia assorbita dalla forza esterna. Questo si chiama risonanza. Sistemi come edifici, circuiti elettronici ed elettrici, sistemi ottici, sistemi audio e persino sistemi biologici hanno frequenze naturali. Possono essere sotto forma di impedenza, oscillazione o sovrapposizione a seconda del sistema.
Qual è la differenza tra frequenza e frequenza naturale?
• Frequenza è un termine comunemente usato per descrivere la frequenza con cui si verifica un evento, mentre la frequenza naturale si riferisce a una frequenza speciale per un dato sistema dinamico.
• La frequenza di un sistema può assumere qualsiasi valore, ma la frequenza naturale di un dato sistema è un valore specifico.
