Kakšna je frekvenca nihanja?

Vse na planetu ima svojo frekvenco. Po eni različici je celo osnova našega sveta. Žal je teorija zelo kompleksna, da bi jo lahko navedli v okviru ene publikacije, zato bomo kot samostojno dejanje upoštevali le frekvenco nihanj. V članku bo podana definicija tega fizičnega procesa, njegovih merskih enot in meroslovne komponente. In na koncu se bo upošteval primer pomembnosti navadnega zvoka v običajnem življenju. Ugotavljamo, kaj je in kakšna je njegova narava.

Kaj se imenuje frekvenca nihanja?

S tem je mišljena fizikalna količina, ki se uporablja za karakterizacijo periodičnega procesa, ki je enak številu ponovitev ali pojavov določenih dogodkov na časovno enoto. Ta kazalnik se izračuna kot razmerje med številom teh incidentov in časovnim obdobjem, v katerem so bile storjene. Vsak element sveta ima lastno frekvenco nihanja. Telo, atom, cestni most, vlak, letalo - vsi delajo določene premike, ki se imenujejo to. Naj ti procesi ne bodo vidni, kajne. Merske enote, pri katerih se upošteva frekvenca nihanja, so hertz. Ime so prejeli v čast fiziku nemškega izvora. Heinrich Hertz.

Trenutna frekvenca

Za periodični signal je značilna trenutna frekvenca, ki je s točnostjo koeficienta hitrost spremembe faze. Lahko se prikaže kot vsota harmonskih komponent spektra z lastnimi konstantnimi nihanji.

Frekvenca cikličnih nihanj

Primerno ga je uporabiti v teoretični fiziki, zlasti v poglavju o elektromagnetizmu. Ciklična frekvenca (imenovana tudi radialna, krožna, kotna) je fizikalna količina, ki se uporablja za označevanje intenzitete izvora nihanja ali rotacijskega gibanja. Prvi je izražen v vrtljajih ali nihanju na sekundo. S rotacijsko gibanje frekvenca je enaka modulu vektorja kotna hitrost.

Izraz tega indikatorja se izvaja v radianih za eno sekundo. Dimenzija ciklične frekvence je inverzni čas. V numeričnem smislu je enako številu nihanj ali vrtljajev, ki so se pojavili v številu sekund 2π. Njegova uvedba v uporabo vam omogoča, da bistveno poenostavite različne formule v elektroniki in teoretični fiziki. Najbolj priljubljen primer uporabe je izračun resonančne ciklične frekvence nihajočega vezja LC. Druge formule lahko postanejo bolj zapletene.

Frekvenca diskretnih dogodkov

Ta vrednost pomeni vrednost, ki je enaka številu diskretnih dogodkov, ki se pojavijo na časovno enoto. Teoretično se indikator običajno uporablja - drugič do minus prva stopnja. V praksi se za izražanje frekvence impulzov običajno uporablja hert.

Frekvenca vrtenja

Pod njim razumemo fizično količino, ki je enaka številu polnih vrtljajev, ki se pojavijo na časovno enoto. Uporablja se tudi kazalnik - drugi do minus prva stopnja. Za prikaz opravljenega dela lahko uporabijo fraze, kot so revolucija na minuto, uro, dan, mesec, leto in druge.

Merske enote

Kakšna je pogostnost merjenja nihanja? Če upoštevamo sistem SI, je tukaj merska enota. Prvotno ga je leta 1930 uvedla Mednarodna komisija za elektrotehniko. Na 11. generalni konferenci o utežeh in ukrepih iz leta 1960 je ta indikator uporabljen kot enote SI. Kaj je bilo predlagano kot »ideal«? Naredili so frekvenco, ko en cikel poteka v eni sekundi.

Toda kaj storiti s proizvodnjo? Za njih so bile določene poljubne vrednosti: kilo cikel, megaccle na sekundo in tako naprej. Zato si lahko pri roki napravo, ki deluje z indikatorjem v GHz (kot računalniški procesor), grobo predstavljate, koliko dejanj izvaja. Zdi se, da se čas za človeka upočasni. Toda za isto obdobje tehnologija uspe izvesti milijone in celo milijarde operacij na sekundo. V eni uri računalnik že izvaja toliko dejanj, da jih večina ljudi ne more predstaviti v številčnem smislu.

Meroslovni vidiki

Frekvenca nihanja je bila uporabljena tudi v meroslovju. Različne naprave imajo številne funkcije:

1. Izmerite frekvenco impulzov. Predstavljene so z elektronskim štetjem in kondenzatorskimi tipi.
2. Določite frekvenco spektralnih komponent. Obstajajo heterodinski in resonančni tipi.
3. Opravljena je analiza spektra.
4. Predvajajte želeno frekvenco z določeno natančnostjo. Uporabijo se lahko različni ukrepi: standardi, sintetizatorji, generatorji signalov in druga tehnika te smeri.
5. Primerjajte prejete oscilacije, za ta namen pa uporabite primerjalnik ali osciloskop.

Primer dela: Zvok

Vse to je lahko zelo težko razumeti, saj smo uporabili suhi jezik fizike. Da bi razumeli dane informacije, lahko navedete zgled. Vse bo podrobneje opisano v njej, na podlagi analize primerov iz sodobnega življenja. V ta namen upoštevajte najbolj znan primer vibracij - zvok. Njegove lastnosti, kot tudi posebnosti izvajanja mehanskih elastičnih nihanj v mediju, so neposredno odvisne od frekvence.

Človeški slušni organi lahko pobirajo vibracije, ki segajo od 20 Hz do 20 kHz. S starostjo se bo zgornja meja postopoma zmanjševala. Če frekvenca zvočnih nihanj pade pod 20 Hz (kar ustreza podizvajalski pogodbi), se ustvari infrazvok. Ta vrsta, ki nam v večini primerov ni slišana, lahko ljudje še vedno čutijo, da je to potrebno. Pri prekoračitvi meje 20 kilohertz generirajo nihanja, ki se imenujejo ultrazvok. Če frekvenca preseže 1 GHz, bomo v tem primeru obravnavali hipersound. Če upoštevamo takšen glasbeni instrument kot klavir, potem lahko ustvari nihanje v območju od 27,5 Hz do 4186 Hz. Upoštevati je treba, da glasbeni zvok ne sestoji le iz temeljne frekvence - z njo so pomešani zvočniki in harmoniki. To vse skupaj določa tembre.

Zaključek

Kot ste se imeli priložnost naučiti, je frekvenca nihanja izjemno pomembna komponenta, ki omogoča delovanje našega sveta. Zahvaljujoč njej lahko slišimo, da z njo delajo računalniki in se izvajajo številne druge koristne stvari. Če pa frekvenca nihanja preseže optimalno mejo, se lahko začne določena škoda. Torej, če vplivate na procesor tako, da njegov kristal deluje z dvakrat večjim številom, bo hitro propadel.

Podobno lahko uresničimo tudi z človeškim življenjem, ko se njegove frekvence razpočijo. Poleg tega bodo s telesom nastale še druge negativne spremembe, ki bodo povzročile določene težave, vključno s smrtjo. Poleg tega se bo zaradi posebnosti fizične narave ta proces raztezal v precej dolgem obdobju. Mimogrede, ob upoštevanju tega dejavnika vojska razmišlja o novih možnostih za razvoj orožja prihodnosti.