Amplitude vs Frequency
Amplitude og frekvens er to av de grunnleggende egenskapene til periodiske bevegelser. En riktig forståelse av disse konseptene er nødvendig i studiet av bevegelser som enkle harmoniske bevegelser og dempet harmoniske bevegelser. I denne artikkelen skal vi diskutere hva frekvens og amplitude er, deres definisjoner, målingen og avhengighetene av amplitude og frekvens, og til slutt forskjellen mellom amplitude og frekvens.
Frequency
Frekvens er et konsept som diskuteres i periodiske bevegelser av objekter. For å forstå begrepet frekvens, kreves det en skikkelig forståelse av periodiske bevegelser. En periodisk bevegelse kan betraktes som enhver bevegelse som gjentar seg i en fast tidsperiode. En planet som roterer rundt solen er en periodisk bevegelse. En satellitt som går i bane rundt jorden er en periodisk bevegelse selv bevegelsen til et balanseballsett er en periodisk bevegelse. De fleste av de periodiske bevegelsene vi møter er sirkulære, lineære eller halvsirkulære. En periodisk bevegelse har en frekvens. Frekvensen betyr hvor "hyppig" hendelsen er. For enkelhets skyld tar vi frekvens som forekomstene per sekund. Periodiske bevegelser kan enten være ensartede eller uensartede. En uniform kan ha en jevn vinkelhastighet. Funksjoner som amplitudemodulasjon kan ha doble perioder. De er periodiske funksjoner innkapslet i andre periodiske funksjoner. Den inverse av frekvensen til den periodiske bevegelsen gir tiden for en periode. Enkle harmoniske bevegelser og dempet harmoniske bevegelser er også periodiske bevegelser. Derved kan frekvensen av en periodisk bevegelse også oppnås ved å bruke tidsforskjellen mellom to lignende hendelser. Frekvensen til en enkel pendel avhenger kun av lengden på pendelen og gravitasjonsakselerasjonen for små svingninger.
Amplitude
Amplitude er også en veldig viktig egenskap ved en periodisk bevegelse. For å forstå begrepet amplitude, må egenskapene til harmoniske bevegelser forstås. En enkel harmonisk bevegelse er en bevegelse slik at forholdet mellom forskyvningen og hastigheten har form av a=-ω2x hvor "a" er akselerasjonen og "x" er forskyvning. Akselerasjonen og forskyvningen er antiparallelle. Dette betyr at nettokraften på objektet også er på akselerasjonsretningen. Dette forholdet beskriver en bevegelse der objektet svinger rundt et sentr alt punkt. Det kan sees at når forskyvningen er null, er nettokraften på objektet også null. Dette er likevektspunktet for oscillasjonen. Den maksimale forskyvningen av objektet fra likevektspunktet er kjent som amplituden til oscillasjonen. Amplituden til en enkel harmonisk oscillasjon avhenger strengt tatt av den totale mekaniske energien til systemet. For et enkelt fjær-massesystem, hvis den totale indre energien er E, er amplituden lik 2E/k, hvor k er fjærkonstanten til fjæren. Ved den amplituden er den øyeblikkelige hastigheten null; dermed er den kinetiske energien også null. Total energi til systemet er i form av potensiell energi. Ved likevektspunktet blir den potensielle energien null.
Hva er forskjellen mellom amplitude og frekvens?
• Amplitude avhenger strengt av den totale energien til systemet, mens frekvensen til en oscillasjon avhenger av egenskapene til selve oscillatoren.
• For et gitt system kan amplituden endres, men frekvensen kan ikke.
