Ampiezza vs frequenza
L'ampiezza e la frequenza sono due delle proprietà fondamentali dei moti periodici. Una corretta comprensione di questi concetti è richiesta nello studio di moti come moti armonici semplici e moti armonici smorzati. In questo articolo, discuteremo cosa sono frequenza e ampiezza, le loro definizioni, la misurazione e le dipendenze di ampiezza e frequenza e infine la differenza tra ampiezza e frequenza.
Frequenza
La frequenza è un concetto discusso nei movimenti periodici degli oggetti. Per comprendere il concetto di frequenza, è necessaria una corretta comprensione dei moti periodici. Un movimento periodico può essere considerato come qualsiasi movimento che si ripete in un periodo di tempo fisso. Un pianeta che ruota intorno al sole è un movimento periodico. Un satellite in orbita attorno alla terra è un movimento periodico anche il movimento di un set di bilancieri 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 è “frequente” l'evento. Per semplicità, prendiamo la frequenza come le occorrenze al secondo. I movimenti periodici possono essere uniformi o non uniformi. Un'uniforme può avere una velocità angolare uniforme. Funzioni come la modulazione di 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 moti armonici semplici e i moti 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 eventi simili. La frequenza di un pendolo semplice dipende solo dalla lunghezza del pendolo e dall'accelerazione gravitazionale per piccole oscillazioni. La frequenza di un pendolo semplice dipende solo dalla lunghezza del pendolo e dall'accelerazione gravitazionale per piccole oscillazioni. La frequenza di un pendolo semplice dipende solo dalla lunghezza del pendolo e dall'accelerazione gravitazionale per piccole oscillazioni.
Ampiezza
L'ampiezza è anche una proprietà molto importante di un movimento periodico. Per comprendere il concetto di ampiezza, è necessario comprendere le proprietà dei moti armonici. Un semplice moto armonico è un moto tale che la relazione tra lo spostamento e la velocità assume la forma di a = -ω 2x dove "a" è l'accelerazione e "x" è lo spostamento. L'accelerazione e lo spostamento sono antiparalleli. Ciò significa che la forza netta sull'oggetto è anche nella direzione dell'accelerazione. Questa relazione descrive un movimento in cui l'oggetto oscilla attorno a un punto centrale. Si può vedere che quando lo spostamento è zero anche la forza netta sull'oggetto è zero. Questo è il punto di equilibrio dell'oscillazione. Lo spostamento massimo dell'oggetto dal punto di equilibrio è noto come ampiezza dell'oscillazione. L'ampiezza di una semplice oscillazione armonica dipende strettamente dall'energia meccanica totale del sistema. Per un semplice sistema molla - massa, se l'energia interna totale è E, l'ampiezza è uguale a 2E / k, dove k è la costante della molla. A quell'ampiezza, la velocità istantanea è zero;quindi anche l'energia cinetica è zero. L'energia totale del sistema è sotto forma di energia potenziale. Nel punto di equilibrio, l'energia potenziale diventa zero.
Qual è la differenza tra ampiezza e frequenza?
• L'ampiezza dipende strettamente dall'energia totale del sistema, mentre la frequenza di un'oscillazione dipende dalle proprietà dell'oscillatore stesso.
• Per un dato sistema, l'ampiezza può essere modificata ma la frequenza no.
