Il concetto di frequenza e periodo periodico. Unità. (10+)
Periodo di frequenza e segnale. Concetto. Unità
Il materiale è una spiegazione e aggiunta all'articolo:
Unità di misurazione delle quantità fisiche in elettronica
Unità di misurazione e rapporto tra quantitativi fisici utilizzati nella radio ingegneria.
In natura, vengono spesso trovati processi periodici. Ciò significa che alcuni parametri che caratterizzano il processo variano in una legge periodica, cioè, l'uguaglianza è vera:
Definizione e periodo di frequenza
F (t) \u003d f (T + T) (rapporto 1), dove T-Time, F (T) - il valore del parametro al tempo T e T è un po 'costante.
È chiaro che se la precedente uguaglianza è vera, allora è vero:
F (t) \u003d f (T + 2t) quindi se T è il valore minimo della costante a cui viene effettuato il rapporto 1, allora chiameremo T periodo
Nell'elettronica radiofonica, indagiamo sulla corrente corrente e della tensione, in modo che i segnali periodici saranno considerati segnali per tensione o corrente in cui il rapporto 1 è vero.
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Tutto sul pianeta ha la propria frequenza. Secondo una delle versioni, è persino basato sul nostro mondo. Ahimè, la teoria è molto difficile esprimerla nel quadro di una pubblicazione, quindi saremo considerati esclusivamente la frequenza delle oscillazioni come un'azione indipendente. Come parte dell'articolo, riceverà una definizione di questo processo fisico, le sue unità di misurazioni e la componente metrologica. E alla fine sarà considerato un esempio dell'importanza nella vita abituale del suono ordinario. Impariamo ciò che rappresenta e qual è la sua natura.
Cosa chiamano la frequenza delle oscillazioni?
Ciò implica il valore fisico utilizzato per caratterizzare il processo periodico, pari al numero di ripetizioni o le occorrenze di determinati eventi per unità di tempo. Questo indicatore è calcolato come rapporto del numero di dati dell'incidente entro il tempo del tempo per il quale sono stati commessi. La propria frequenza delle oscillazioni è ogni elemento del mondo. Corpo, atomo, ponte stradale, treno, aeromobile - tutti commettono alcuni movimenti che sono così chiamati. Lascia che questi processi non siano visibili per gli occhi, lo sono. Unità di misurazioni in cui la frequenza delle oscillazioni è considerata Hertz. Hanno ricevuto il loro nome in onore della fisica dell'origine tedesca di Herrich Hertz.
Frequenza istantanea
Il segnale periodico può essere caratterizzato da una frequenza istantanea, che accurata al coefficiente è una velocità di cambio di fase. Può essere rappresentato come una somma di componenti spettrali armonici con le loro fluttuazioni permanenti.
Frequenza di oscillazione ciclica
È conveniente applicare in fisica teorica, specialmente nella sezione sull'elettromagnetismo. La frequenza ciclica (è anche chiamata radiale, circolare, angolare) è un valore fisico utilizzato per indicare l'intensità dell'origine del movimento oscillatorio o rotazionale. Il primo è espresso in rivoluzioni o fluttuazioni per un secondo. Con il movimento rotatorio, la frequenza è uguale al modulo del vettore di velocità angolare.
L'espressione di questo indicatore viene eseguita in radianti per un secondo. La dimensione della frequenza ciclica è il tempo posteriore. Nei termini numerici, è uguale al numero di oscillazioni o rivoluzioni, avvenute per il numero di secondi 2π. La sua amministrazione per l'uso può semplificare significativamente un diverso spettro di formule in elettronica e fisica teorica. L'esempio di utilizzo più popolare è il calcolo della frequenza ciclica risonante del contorno LC oscillatorio. Altre formule possono complicare significativamente.
Frequenza di eventi discreti
Sotto questo valore, valore medio, pari al numero di eventi discreti che si verificano in un'unità di tempo. In teoria, l'indicatore è solitamente utilizzato - secondo in meno il primo grado. In pratica, per esprimere la frequenza degli impulsi, l'hertz di solito usa.
Frequenza di rotazione
Sotto di esso, comprendono la quantità fisica, che è uguale al numero di rivoluzioni complete, che si verificano in un'unità di tempo. Utilizza anche l'indicatore - secondo in meno il primo grado. Per fare riferimento al lavoro svolto, tali frasi come fatturato al minuto, ora, giorno, mese, anno e altri sono possibili.
Unità
Qual è la frequenza di oscillazione? Se prendi in considerazione il sistema SI, l'unità di misura è l'Hertz. Era originariamente introdotto dalla Commissione elettrotecnica internazionale nel 1930. E l'undicesima conferenza generale su sospiri e misure negli anni '60 garantito l'uso di questo indicatore come unità di C. Cosa è stato avanzato come un "ideale"? Erano la frequenza quando un ciclo viene eseguito in un secondo.
Ma cosa fare con la produzione? I valori arbitrari sono stati fissati per loro: chilociclo, megatica al secondo e così via. Pertanto, assumere un dispositivo che funziona con un indicatore in GHz (come processore del computer), può presentare approssimativamente quante azioni lo fa. Sembrerebbe come lentamente per una persona si estende. Ma la tecnica ha il tempo di realizzare milioni e persino miliardi di operazioni al secondo durante lo stesso periodo. In un'ora, il computer fa già tante azioni che la maggior parte delle persone non sarà nemmeno in grado di presentarle in termini numerici.
Aspetti metrologici
La frequenza di oscillazione ha trovato il suo uso anche in metrologia. Vari dispositivi hanno molte caratteristiche:
- Misurare la frequenza degli impulsi. Sono rappresentati da conti elettronici e tipi di condensatori.
- Determinare la frequenza dei componenti spettrali. Ci sono tipi di eterodine e risonanti.
- L'analisi dello spettro viene eseguita.
- Riprodurre la frequenza richiesta con una determinata accuratezza. In questo caso, possono essere applicate varie misure: standard, sintetizzatori, generatori di segnale e altra tecnica di questa direzione.
- Confronta gli indicatori delle oscillazioni ottenute, per questo scopo viene utilizzato un comparatore o un oscilloscopio.
Esempio di lavoro: suono
Tutto quello sopra scritto può essere abbastanza difficile da capire, mentre usavamo il linguaggio secco della fisica. Per realizzare le informazioni fornite, puoi fare un esempio. Tutto sarà dipinto in dettaglio in esso, basato sull'analisi dei casi dalla vita moderna. Per fare questo, considera il più famoso esempio di oscillazioni - suono. Le sue proprietà, così come le caratteristiche delle oscillazioni elastiche meccaniche nel mezzo, sono direttamente dipendenti dalla frequenza.
Gli organi uditivi umani possono catturare le oscillazioni entro 20 Hz a 20 kHz. Inoltre, con l'età, il bordo superiore diminuirà gradualmente. Se la frequenza delle oscillazioni audio scende al di sotto dell'indicatore di 20 Hz (che corrisponde a MI Subcontrollava), verrà creata l'infrasolazione. Questo tipo, che nella maggior parte dei casi non ci viene sentito, le persone possono ancora sentirsi relativamente. Se il bordo viene superato in 20 kilohertz, vengono generate oscillazioni, che sono chiamate ultrasuoni. Se la frequenza supera 1 GHz, quindi in questo caso affronteremo un ipersonico. Se consideriamo uno strumento così musicale come pianoforte, può creare oscillazioni nell'intervallo di 27,5 Hz a 4186 Hz. Va tenuto presente che il suono musicale non consiste solo della frequenza principale - sfumature, si aggiungono armoniche. Tutto definisce il timbro insieme.
Conclusione
Come hai avuto l'opportunità di sapere, la frequenza delle oscillazioni è un componente estremamente importante che ti consente di funzionare il nostro mondo. Grazie a lei possiamo sentire, i computer funzionano con la sua assistenza e molte altre cose utili sono effettuate. Ma se la frequenza delle oscillazioni supera il limite ottimale, è possibile iniziare una determinata distruzione. Quindi, se influenza il processore, in modo che il suo cristallo abbia lavorato con il doppio degli indicatori, fallirà rapidamente.
Questo può essere portato con la vita umana quando, con elevata frequenza, i drumpipes scoppiano. Si verificheranno anche altri cambiamenti negativi con il corpo, che comporterà alcuni problemi, fino alla morte. Inoltre, a causa delle peculiarità della natura fisica, questo processo si sta diffondendo in un periodo di tempo abbastanza lungo. A proposito, tenendo conto di questo fattore, i militari stanno valutando nuove opportunità per lo sviluppo delle braccia del futuro.
Metodo di misurazione della frequenza risonante.
Metodo di confronto della frequenza;
Il metodo del conto discreto si basa sul conteggio degli impulsi della frequenza richiesta per un determinato periodo di tempo. È molto spesso usato contatori di frequenza digitali, e con precisione grazie a questo metodo semplice è possibile ottenere dati abbastanza accurati.
Puoi saperne di più sulla frequenza della corrente alternata dal video:
Anche il metodo di ricarica del condensatore non trasporta computer complesso. In questo caso, il valore medio della forza della corrente di trasferimento è proporzionalmente correlato con la frequenza, ed è misurata utilizzando un amperometro magnetelettrico. La scala del dispositivo, nel qual caso, è classificata in Hertz.
L'errore di tali metri di frequenza è entro il 2%, e quindi tali misurazioni sono abbastanza adatte per l'uso domestico.
Il metodo di misurazione si basa su una risonanza elettrica che si verifica nel contorno con elementi regolabili. La frequenza che deve essere misurata è determinata dalla scala speciale del meccanismo di regolazione stesso.
Questo metodo fornisce un errore molto basso, ma è usato solo per le frequenze più di 50 kHz.
Il metodo di confronto della frequenza viene applicato negli oscilloscopi e si basa sulla miscelazione della frequenza di riferimento con il misurato. In questo caso, si verificano i battiti di una determinata frequenza. Quando questi battiti raggiungono lo zero, il misurato diventa uguale al riferimento. Inoltre, secondo la formula ricevuta sullo schermo, è possibile calcolare la frequenza di corrente elettrica desiderata.
Un altro video interessante sulla frequenza della corrente alternata:
Lo stato meccanico quantico ha il significato fisico dell'energia di questo stato, in connessione con cui il sistema di unità è spesso selezionato in modo tale che la frequenza e l'energia siano espresse nelle stesse unità (in altre parole, il coefficiente tradotto tra La frequenza e l'energia sono una plancia costante nella formula E. = h.ν - Selezionato uguale a 1).
L'occhio umano è sensibile alle onde elettromagnetiche con frequenze da 4⋅10 da 14 a 8⋅10 14 Hz (luce visibile); La frequenza delle oscillazioni definisce il colore della luce osservata. L'analizzatore uditivo umano percepisce le onde acustiche con le frequenze da 20 Hz a 20 kHz. In vari animali, le gamme di frequenza di sensibilità alle oscillazioni ottiche e acustiche sono diverse.
Le relazioni di frequenza dell'oscillazione del suono sono espresse con l'aiuto di intervalli musicali, come Octave, Quint, la collazione, ecc., L'intervallo in un'ottava tra le frequenze dei suoni significa che queste frequenze differiscono per 2 volte, l'intervallo in pura quinta significa il rapporto di frequenza. 3 ⁄ 2 . Inoltre, viene utilizzato un decennio per descrivere gli intervalli di frequenza - l'intervallo tra le frequenze che differiscono 10 volte. Pertanto, la gamma della sensibilità umana del suono è di 3 decenni (20 Hz - 20.000 Hz). Per misurare il rapporto tra frequenze udibili molto ravvicinate, tali unità vengono utilizzate come centro (rapporto di frequenza di 2 1/1200) e millioocytabab (rapporto di frequenza di 2 1/1000).
Enciclopedico Youtube.
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Sottotitoli
Frequenza istantanea e frequenza dei componenti spettrali
Il segnale periodico è caratterizzato da una frequenza istantanea, che è (accuratamente al coefficiente) velocità di cambio di fase, ma lo stesso segnale può essere rappresentato come la somma dei componenti spettrali armonici aventi le loro (costanti) frequenze. Le proprietà della frequenza istantanea e della frequenza del componente spettrale sono diverse.
Frequenza ciclica
In caso di utilizzo come unità della frequenza angolare di gradi al secondo, la connessione con la frequenza convenzionale sarà la seguente: Ω \u003d 360 ° ν.
La frequenza numerica ciclica è uguale al numero di cicli (oscillazioni, rivoluzioni) per 2π secondi. L'introduzione della frequenza ciclica (nella sua dimensione principale - radiani al secondo) consente di semplificare molte formule in fisica teorica ed elettronica. Pertanto, la frequenza ciclica risonante del contorno LC oscillatorio è uguale a ω l c \u003d 1 / l c, (\\ displaystyle \\ omega _ (lc) \u003d 1 / (\\ sqrt (lc)),) Considerando che la solita frequenza risonante ν l c \u003d 1 / (2 π l c). (\\ DisplayStyle \\ Nu _ (LC) \u003d 1 / (2 \\ PI (\\ SQRT (LC)))). Allo stesso tempo, una serie di altre formule è complicata. La considerazione decisiva a favore della frequenza ciclica è stata il fatto che moltiplicatori 2π e 1 / (2π) appaiono in molte formule quando si utilizzano radianti per misurare gli angoli e le fasi, scompaiono quando viene introdotta la frequenza ciclica.
Nella meccanica, quando si considera il movimento rotatorio, la velocità dell'angolo è l'analogo della frequenza ciclica.
Frequenza di eventi discreti
La frequenza di eventi discreti (frequenza a impulsi) è un valore fisico uguale al numero di eventi discreti che si verificano per unità di tempo. Unità della frequenza di eventi discreti - secondo in meno del primo grado (designazione russa: c -1.; Internazionale: s -1.). La frequenza 1 C -1 è uguale a tale frequenza di eventi discreti in cui un evento avviene durante 1 s.
Frequenza di rotazione
La frequenza di rotazione è un valore fisico uguale al numero di rivoluzioni totali per unità di tempo. L'unità di frequenza di rotazione è seconda in meno il primo grado ( c -1., s -1.), Fatturato al secondo. Usato frequentemente tali unità come fatturato al minuto, fatturato all'ora, ecc.
Altra frequenza associata
Unità
Nel sistema del sistema, l'unità di misura è Hertz. L'unità è stata originariamente introdotta nel 1930 dalla Commissione elettrotecnica internazionale e nel 1960 adottato per l'uso generale dell'undicesima conferenza generale su misure e pesi come unità di C. Prima che, come è stata utilizzata un'unità di frequenza ciclo al secondo (1 ciclo al secondo \u003d 1 Hz) e derivati \u200b\u200b(chilociclo al secondo, megatio chilocycle al secondo, chilomegaccite \u200b\u200bal secondo, uguale a chilohertsu, megahertz e gigahertz).
Aspetti metrologici
Le misurazioni di frequenza sono utilizzate per diversi tipi, tra cui: per misurare la frequenza dell'impulso - contabilità elettronica e condensatore, per determinare le frequenze dei componenti spettrali - strutture risonanti e eterodine, nonché analizzatori di spettro. Per riprodurre una frequenza con una determinata accuratezza, vengono utilizzate varie misure - Standard di frequenza (alta precisione), sintetizzatori di frequenza, generatori di segnale, ecc. Confrontare le frequenze con un comparatore di frequenza o utilizzando un oscilloscopio in base alle figure LISSU.
Standard
Gli standard nazionali di frequenza sono utilizzati per verificare gli strumenti di misurazione della frequenza. In Russia, i riferimenti nazionali di frequenza includono:
- Lo State Primary Standard of Time, la frequenza e la scala nazionali Ottieni 1-98 - si trova in Vniftri.
- Standard secondario di tempo e frequenza di umido 1-10-82 - Situato a Sniem (Novosibirsk).
Calcoli
Il calcolo della frequenza dell'evento ricorrente viene effettuato tenendo conto del numero di apparizioni di questo evento per un determinato periodo di tempo. L'importo risultante è diviso nella durata del segmento del tempo corrispondente. Ad esempio, se per 15 secondi è successo 71 evento omogeneo, la frequenza sarà
ν \u003d 71 15 s ≈ 4.7 Hz (\\ Displaystyle \\ Nu \u003d (\\ frac (71) (15 \\, (\\ mbox)))) \\ circa 4.7 \\, (\\ mbox (Hz)))Se il numero risultante di campioni è piccolo, allora una ricezione più accurata è di misurare l'intervallo di tempo per un determinato numero di apparizioni dell'evento in esame, e non trovare il numero di eventi entro un determinato periodo di tempo. L'uso di quest'ultimo metodo entra tra lo zero e il primo errore casuale di esempio che costituisce al centro del conto alla rovescia; Questo può portare all'aspetto di un errore medio nella frequenza calcolata Δν \u003d 1 / (2 T M.) o errore relativo Δ ν /ν = 1/(2v.T M. ) doveT M. - L'intervallo di tempo e / ν è la frequenza misurata. L'errore diminuisce quando la frequenza aumenta, quindi questo problema è il più significativo per le basse frequenze, in cui il numero di campioniN. pochi.
Metodi di misurazione
Metodo stroboscopico
Utilizzando uno strumento speciale - Stroboscopio - è uno dei metodi storicamente precoci per misurare la velocità di rotazione o vibrazione di vari oggetti. Nel processo di misurazione, viene attivata una sorgente luminosa stroboscopica (come regola, una lampada luminosa, dando periodicamente lampeggiante lampeggiante), la cui frequenza è regolata utilizzando una catena a catena pre-calibrata. La sorgente luminosa è diretta all'oggetto rotante, e quindi la frequenza dei lampi è gradualmente cambiando. Quando la frequenza dei lampi è equalizzata con la frequenza di rotazione o vibrazione dell'oggetto, quest'ultimo ha il tempo di effettuare un ciclo oscillante completo e tornare alla posizione iniziale nello spazio tra due razzi, in modo che quando la lampada stroboscopica sia illuminata , questo oggetto sembrerà fisso. Questo metodo, tuttavia, c'è uno svantaggio: se la frequenza di rotazione dell'oggetto ( x. ) non è uguale alla frequenza del cancello ( y. ), ma è proporzionale ad esso con un coefficiente intero (2 x. , 3x. ecc.), Quindi l'oggetto quando l'illuminazione sarà comunque immobile.
Il metodo stroboscopico viene anche utilizzato per regolare accuratamente la velocità di rotazione (oscillazioni). In questo caso, la frequenza dei lampi è fissa e la frequenza del movimento periodico dell'oggetto cambia fino a quando inizia a sembrare fissa.
Metodo Batio.
Tutte queste onde, dalle frequenze più basse delle onde radio e fino alle alte frequenze dei raggi Gamma, sono fondamentalmente la stessa cosa, e tutte sono chiamate radiazioni elettromagnetiche. Tutti loro si applicano al vuoto alla velocità della luce.
Un'altra caratteristica delle onde elettromagnetiche è la lunghezza d'onda. La lunghezza d'onda è inversamente proporzionale alla frequenza, in modo che le onde elettromagnetiche con una frequenza più alta abbiano una lunghezza d'onda più corta e viceversa. Nella lunghezza d'onda del vuoto.
λ \u003d c / ν, (\\ displaystyle \\ lambda \u003d c / \\ nu nu,)dove a partire dal - La velocità della luce nel vuoto. In un ambiente in cui la velocità di fase dell'onda elettromagnetica c.'Differisce dalla velocità della luce nel vuoto ( c.′ = c / N. dove n. - Indice di rifrazione), la connessione tra la lunghezza d'onda e la frequenza sarà la seguente:
λ \u003d c n ν. (\\ DisplayStyle \\ Lambda \u003d (\\ frac (c) (n \\ Nu)).)Un'altra caratteristica d'onda usata frequente è un numero d'onda (frequenza spaziale) pari alla quantità di onde impilate da un'unità di lunghezza: k. \u003d 1 / λ. A volte questo valore viene utilizzato con un coefficiente 2π, per analogia con la frequenza usuale e circolare k. S \u003d 2π / λ. Nel caso di un'onda elettromagnetica nel mezzo
k \u003d 1 / λ \u003d n ν c. (\\ Displaystyle 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. (\\ DisplayStyle K_ / s) \u003d 2 \\ PI / \\ LAMBDA \u003d (\\ FRAC (2 \\ PI N \\ Nu) (c)) \u003d (\\ frac (n \\ omega) (c).).Suono
Le proprietà del suono (oscillazioni meccaniche meccaniche elastiche) dipendono dalla frequenza. Una persona può sentire oscillazioni con una frequenza di 20 Hz impilati nell'intervallo da una nota di 50 Hz. In Nord America (USA, Canada, Messico), Centrale e in alcuni paesi del Nord America del Sud (Brasile, Venezuela, Colombia, Perù), così come in alcuni paesi asiatici (nella parte sud-occidentale del Giappone, in Corea del Sud, Saudita Arabia Le Filippine e Taiwan) utilizza la frequenza di 60 Hz. Vedere le norme dei connettori, le tensioni e le frequenze di potenza in diversi paesi. Quasi tutti gli elettrodomestici domestici funzionano ugualmente bene nelle reti con una frequenza di 50 e 60 Hz, a condizione che la tensione di rete sia la stessa. Alla fine della XIX - la prima metà del 20 ° secolo, prima della standardizzazione, le frequenze da 16 sono state utilizzate in varie reti isolate. Sebbene aumenti la perdita quando si trasmette lunghe distanze - a causa delle perdite capacitive, dell'aumento della resistenza induttiva della linea e delle perdite su
Definizione
Frequenza - Questo è un parametro fisico utilizzato per caratterizzare i processi periodici. La frequenza è uguale al numero di ripetizioni o realizzazione di eventi per unità di tempo.
Più spesso nella fisica, la frequenza è indicata dalla lettera $ \\ nu nu, a volte ci sono altre designazioni di frequenza, come $ f $ o $ f $.
La frequenza (insieme al tempo) è il valore misurato più accuratamente.
Formula frequenza delle oscillazioni
Con l'aiuto della frequenza caratterizza le oscillazioni. In questo caso, la frequenza è il valore fisico del periodo inversa delle oscillazioni $ (t). $
\\ [\\ Nu \u003d \\ frac (1) (t) \\ sinistra (1 \\ destra). \\]
Frequenza, in questo caso, è il numero di oscillazioni complete ($ N $) per unità di tempo:
\\ [\\ Nu \u003d \\ frac (n) (\\ delta t) \\ sinistra (2 \\ destra), \\]
dove $ \\ delta t $ è il momento per il quale si verifica $ n $ oscillations.
L'unità di misurazione della frequenza nel sistema internazionale di unità (c) serve a Hertz o in secondo luogo:
\\ [\\ Sinistra [\\ Nu \\ Destra] \u003d s ^ (- 1) \u003d Hz. \\]
Hertz è un'unità di misura della frequenza del processo periodico, in cui si verifica un ciclo del processo durante l'uguale secondo. L'unità di misura della frequenza del processo periodico ha ricevuto il suo nome in onore dello scienziato tedesco G. Hertz.
La frequenza dei battiti che si verificano quando l'aggiunta di due oscillazioni che si verificano su una linea retta con diversa, ma chiusa dalla grandezza delle frequenze ($ (\\ Nu) _1 \\ e \\ (\\ Nu) _2 $) è uguale a:
\\ [(\\ Nu \u003d \\ Nu) _1- \\ (\\ Nu) _2 \\ sinistra (3 \\ destra). \\]
Un'altra quantità che caratterizza il processo oscillatorio è una frequenza ciclica ($ (\\ omega) _0 $), associata alla frequenza come:
\\ [(\\ Omega) _0 \u003d 2 \\ PI \\ Nu \\ sinistra (4 \\ destra). \\]
La frequenza ciclica è misurata in radianti divise per un secondo:
\\ [\\ Sinistra [(\\ omega) _0 \\ destra] \u003d \\ frac (in esecuzione) (s). \\]
La frequenza di fluttuazione del corpo ha una massa di $ \\ m, $ sospesa in primavera con un coefficiente di elasticità $ k $ è:
\\ [\\ Nu \u003d \\ frac (1) (2 \\ PI \\ SQRT ((M) / (K))) \\ Sinistra (5 \\ destra). \\]
La formula (4) è vera per le oscillazioni elastiche e piccole. Inoltre, la massa della primavera dovrebbe essere piccola rispetto a una massa del corpo attaccata a questa primavera.
Per un pendolo matematico, la frequenza delle oscillazioni è calcolata come: la lunghezza del filo:
\\ [\\ Nu \u003d \\ frac (1) (2 \\ PI \\ SQRT ((L) / (G))) \\ Sinistra (6 \\ destra), \\]
dove $ G $ è accelerare la caduta libera; $ \\ l $ - La lunghezza del filo (lunghezza della sospensione) del pendolo.
Il pendolo fisico esegue fluttuazioni con la frequenza:
\\ [\\ Nu \u003d \\ frac (1) (2 \\ PI \\ sqrt ((j) / (mgd))) \\ sinistra (7 \\ destra), \\]
dove $ j $ è il momento di inerzia del corpo che rende le oscillazioni relative all'asse; $ D $ - La distanza dal centro delle masse del pendolo all'asse di oscillazione.
Formule (4) - (6) sono approssimative. Più piccolo è l'ampiezza delle oscillazioni, il valore più accurato della frequenza di oscillazione calcolata con il loro aiuto.
Formule per il calcolo della frequenza di eventi discreti, velocità di rotazione
oscillazioni discrete ($ N $) - chiamare un valore fisico uguale al numero di azioni (eventi) per unità di tempo. Se il tempo che richiede un evento per designare come $ \\ Tau $, allora la frequenza di eventi discreti è:
L'unità di misura della frequenza di eventi discreti è il secondo contrario:
\\ [\\ sinistra \u003d \\ frac (1) (c). \\]
Presto in meno il primo grado è uguale alla frequenza di eventi discreti, se si verifica un evento in un momento pari a un secondo.
La frequenza di rotazione ($ N $) è chiamata un valore pari al numero di rivoluzioni complete che rende il corpo per unità di tempo. Se $ \\ Tau $ è il tempo trascorso per una rivoluzione completa, quindi:
Esempi di attività con la soluzione
Esempio 1.
L'obiettivo. Il sistema oscillatorio ha effettuato un singolo minuto ($ \\ delta t \u003d 1 / min $) 600 oscillazioni. Qual è la frequenza di queste oscillazioni?
Decisione. Per risolvere il problema, usiamo la determinazione della frequenza delle oscillazioni: la frequenza in questo caso è il numero di oscillazioni complete per tempo di tempo.
\\ [\\ Nu \u003d \\ frac (n) (\\ delta t) \\ sinistra (1.1 \\ destra). \\]
Prima di passare ai calcoli, traduciamo l'ora nel sistema SI: $ \\ delta t \u003d 1 / min \u003d 60 \\ c $. Calcoliamo la frequenza:
\\ [\\ Nu \u003d \\ frac (600) (60) \u003d 10 \\ \\ sinistra (hz \\ destra). \\]
Risposta. $ \\ Nu \u003d 10GZ $
ESEMPIO 2.
L'obiettivo. La figura 1 mostra un grafico di oscillazioni di un determinato parametro $ \\ xi \\ (t) $, qual è l'ampiezza e la frequenza delle oscillazioni di questa grandezza?
Decisione. La figura 1 mostra che l'ampiezza del valore di $ \\ xi \\ \\ \\ sinistra (t \\ destra) \u003d (\\ xi) _ (max) \u003d 5 \\ (m) $. Dal programma otteniamo che un'oscillazione completa avviene in un tempo pari a 2 s, quindi, il periodo delle oscillazioni è:
Frequenza - il periodo inversa delle oscillazioni, significa:
\\ [\\ Nu \u003d \\ frac (1) (t) \u003d 0,5 \\ \\ sinistra (hz \\ destra). \\]
Risposta. 1) $ (\\ XI) _ (max) \u003d 5 \\ (m) $. 2) $ \\ Nu \u003d 0,5 $ Hz
