Koncepcja częstotliwości i okresu okresowego. Jednostki. (10+)
Częstotliwość i okres sygnału. Pojęcie. Jednostki
Materiał jest wyjaśnieniem i dodatkiem do artykułu:
Jednostki pomiaru wielkości fizycznych w elektronice
Jednostki pomiaru i stosunku wielkości fizycznych stosowanych w inżynierii radiowej.
W naturze często występują procesy okresowe. Oznacza to, że jakiś parametr charakteryzujący proces różni się w okresowym prawie, czyli równość jest prawdziwa:
Definicja i okres częstotliwości
F (t) \u003d f (t + t) (stosunek 1), gdzie t - czas, f (t) - wartość parametru w czasie T, i T jest pewną stałą.
Jasne jest, że jeśli poprzednia równość jest prawdziwa, to prawda:
F (t) \u003d f (t + 2t), więc jeśli t jest minimalną wartością stałej, w której wykonany jest stosunek 1, wtedy zadzwonisz kropka
W elektronice radiowej zbadamy siłę prądu i napięcia, dzięki czemu okresowe sygnały będą uważane za sygnały do \u200b\u200bnapięcia lub prądu, w którym stosunek 1 jest prawdziwy.
Niestety błędy występują okresowo w artykułach, są one skorygowane, artykuły uzupełniają, rozwijając nowe. Subskrybuj wiadomości, aby być na bieżąco.
Jeśli coś jest niezrozumiałe, upewnij się, że zapytaj!
Zadać pytanie. Dyskusja na temat artykułu.
Więcej artykułów
Jak wybrać częstotliwość sterownika i diety do transformacji push-pul ...
Rozciągamy zakres regulacji. Sposoby regulacji dokładnie ....
Testy do rozciągania zakresu regulacji zapewniają dokładne ustawienie ...
Tranzystor polowy, chip CMOS, wzmacniacz operacyjny. Instalacja, ...
Jak lutować tranzystor polowy lub chip CMOS ...
Automatyczna regulacja, utrzymywanie temperatury płynu chłodzącego z ...
Ulepszony termostat kotła ogrzewania, oszczędność energii ....
Czujnik, wskaźnik płonący, płomień, ogień, latarka. Naigue, Pokal, Iskro ...
Wskaźnik obecności płomienia w połączeniu z obsadą na jednej elektrody ...
Konwerter napięcia referencyjnego. Klucz mocy - b ...
Jak skonstruować zasilanie odwrotnego impulsu. Jak wybrać zasilanie ...
Chip 1156EU3, K1156EU3, CR1156EU3, UC1823, UC2823, UC3823. Anal ...
Opis mikroukładu 1156EU3 (UC1823, UC2823, UC3823) ...
Wszystko na planecie ma własną częstotliwość. Według jednej z wersji jest nawet oparty na naszym świecie. Niestety, teoria jest bardzo trudna do wyrażania go w ramach jednej publikacji, więc będziemy uważani za wyłącznie częstotliwość oscylacji jako niezależnego działania. W ramach artykułu otrzyma definicję tego procesu fizycznego, jego jednostki pomiarów i komponentu metrologicznego. I na koniec będzie uważany za przykład znaczenia w zwykłym życiu zwykłego dźwięku. Dowiemy się, co reprezentuje i jaka jest jego natura.
Co nazywają częstotliwością oscylacji?
Oznacza to wartość fizyczną, która służy do scharakteryzowania procesu okresowego, który jest równy liczbie powtórzeń lub wystąpienia niektórych zdarzeń na jednostkę czasu. Wskaźnik ten jest obliczany jako stosunek liczby danych incydentów do momentu, w którym zostały popełnione. Własną częstotliwością oscylacji jest każdy element świata. Ciało, atom, most drogowy, pociąg, samolot - wszystkie popełniają pewne ruchy, które są tak zwane. Niech te procesy nie są widoczne dla oka, są. Jednostki pomiarów, w których częstotliwość oscylacji uważa się za Hertza. Otrzymali imię na cześć fizyki niemieckiego pochodzenia Herricha Hercha.
Częstotliwość błyskawiczna
Sygnał okresowy można scharakteryzować przez chwilową częstotliwość, która dokładna dla współczynnika jest częstotliwość zmiany fazy. Może być reprezentowany jako suma harmonicznych elementów widmowych z ich stałymi wahaniami.
Cykliczna częstotliwość oscylacji
Wygodne jest stosowanie w fizyce teoretycznej, zwłaszcza w sekcji o elektromagnetyzmie. Częstotliwość cykliczna (nazywana jest również promieniową, kołową, kątową) jest wartością fizyczną, która służy do wskazania intensywności pochodzenia ruchu oscylacyjnego lub rotacyjnego. Pierwsza jest wyrażona w obrębie lub wahania na sekundę. Przy ruchu obrotowym częstotliwość jest równa modułu wektora prędkości kątowej.
Wyrażenie tego wskaźnika jest przeprowadzane w radianach przez jedną sekundę. Wymiar częstotliwości cyklicznej powraca do czasu. W kategoriach numerycznych jest równa liczbie oscylacji lub rewolucji, które wystąpiły na liczbę sekund 2π. Jego administracja do użycia może znacznie uprościć inne widmo formuł w elektronice i fizyce teoretycznej. Najpopularniejszym przykładem zastosowania jest obliczenie rezonansowej częstotliwości cyklicznej konturu oscylacyjnego. Inne formuły mogą znacząco komplikować.
Częstotliwość zdarzeń dyskretnych
W tej wartości, średnia wartość, która jest równa liczbie zdarzeń dyskretnych występujących w jednej jednostce czasu. Teoretycznie wskaźnik jest zwykle używany - drugi w minus pierwszy stopień. W praktyce, aby wyrazić częstotliwość impulsów, zwykle używa Hertz.
Częstotliwość rotacji.
Pod nim rozumieją ilość fizyczną, która jest równa liczbie pełnych rewolucji, które występują w jednej jednostce czasu. Używa również wskaźnika - drugi w minus w pierwszym stopniu. Aby odnieść się do pracy, takie frazy jak obrót na minutę, godzinę, dzień, miesiąc, rok i inne są możliwe.
Jednostki
Jaka jest częstotliwość oscylacji? Jeśli weźmiesz pod uwagę system SI, jednostka pomiaru jest Hertz. Pierwotnie został wprowadzony przez Międzynarodową Komisję Elektrotechniczną w 1930 r. I 11. Konferencja ogólna w dawkach i środkach w latach 60. zapewniła stosowanie tego wskaźnika jako jednostki C. Co zostało przedstawione jako "idealny"? Była częstotliwością, gdy jeden cykl jest wykonywany w ciągu jednej sekundy.
Ale co zrobić z produkcją? Dowolne wartości zostały ustalone dla nich: kilokólnik, megatyka na sekundę i tak dalej. Dlatego biorąc urządzenie, które współpracuje z wskaźnikiem w GHz (jako procesor komputerowy), może w przybliżeniu przedstawić, ile to robi. Wydaje się, jak powoli na osobę rozciąga się czas. Ale technika ma czas na spełnienie milionów, a nawet miliardów operacji na sekundę w tym samym okresie. Za godzinę komputer ma już wiele działań, które większość ludzi nie będzie nawet w stanie przedstawić ich w warunkach numerycznych.
Aspekty metrologiczne.
Częstotliwość oscylacji znalazła jego zastosowanie nawet w metrologii. Różne urządzenia mają wiele funkcji:
- Zmierzyć częstotliwość impulsów. Są reprezentowane przez konta elektroniczne i typy skraplacza.
- Określ częstotliwość składników widmowych. Istnieją typy heterodynowe i rezonansowe.
- Analiza widma jest wykonywana.
- Odtworzyć wymaganą częstotliwość z daną dokładnością. W tym przypadku można zastosować różne środki: Standardy, syntezator, generatory sygnałowe i inna technika tego kierunku.
- Porównaj wskaźniki otrzymanych oscylacji, w tym celu stosuje się komparator lub oscyloskop.
Przykładowa praca: Dźwięk
Wszystkie powyższe pisane mogą być dość trudne do zrozumienia, ponieważ użyliśmy suchego języka fizyki. Aby zrealizować podane informacje, możesz podać przykład. Wszystko będzie szczegółowo pomalowane w nim, oparte na analizowaniu przypadków z nowoczesnego życia. Aby to zrobić, rozważ najsłynniejszy przykład oscylacji - Dźwięk. Jego właściwości, jak również cechy mechanicznych elastycznych oscylacji w pożywce, są bezpośrednio zależne od częstotliwości.
Narządy słuchowe ludzkie mogą złapać oscylacje, które są w odległości 20 Hz do 20 kHz. Ponadto z wiekiem górna granica stopniowo zmniejsza się. Jeśli częstotliwość oscylacji dźwiękowych spadnie poniżej wskaźnika 20 Hz (co odpowiada MI podscontrollava), a następnie zostanie utworzony infradźwięk. Ten typ, który w większości przypadków nie jest dla nas słyszany, ludzie mogą nadal czuć się stosunkowo. Jeżeli granica zostanie przekroczona w 20 kilohertz, wygenerowane są oscylacje, które nazywane są ultradźwiękowe. Jeśli częstotliwość przekracza 1 GHz, w tym przypadku zajmiemy się hipersonią. Jeśli rozważymy taki instrument muzyczny jako fortepian, może tworzyć oscylacje w zakresie 27,5 Hz do 4186 Hz. Należy pamiętać, że dźwięk muzyczny nie składa się tylko z głównej częstotliwości - overtones, dodaje się do niego harmoniczne. Wszystko określa barwę razem.
Wniosek
Gdy miałeś okazję wiedzieć, częstotliwość oscylacji jest niezwykle ważnym elementem, który umożliwia funkcjonowanie naszego świata. Dzięki niej, możemy usłyszeć, komputery pracują z jej pomocą i wiele innych użytecznych rzeczy. Ale jeśli częstotliwość oscylacji przekracza optymalny limit, może rozpocząć się pewne zniszczenie. Tak więc, jeśli wpływa na procesor, aby jego kryształ pracował z dwa razy więcej wskaźnikami, szybko się nie powiedzie.
Można to doprowadzić do życia ludzkiego, gdy z wysoką częstotliwością pękły. Wystąpi również inne negatywne zmiany w organizmie, które pociąga za sobą pewne problemy, aż do śmierci. Ponadto ze względu na specyfikę charakteru fizycznego proces ten rozprzestrzeni się na dość długi okres czasu. Przy okazji, biorąc pod uwagę ten czynnik, wojsko rozważa nowe możliwości rozwoju broni przyszłości.
Metoda pomiaru częstotliwości rezonansowej.
Metoda porównania częstotliwości;
Dyskretna metoda konta opiera się na liczeniu impulsów wymaganej częstotliwości przez określony czas. Najczęściej jest używany liczniki częstotliwości cyfrowych i precyzyjnie dzięki tej prostej metodzie można uzyskać dość dokładne dane.
Możesz dowiedzieć się więcej o częstotliwości prądu naprzemiennego z filmu:
Metoda przeładunku skraplacza również nie zawiera kompleksowych obliczeń. W tym przypadku średnia wartość wytrzymałości prądu przenoszenia jest proporcjonalnie skorelowana z częstotliwością i mierzona jest stosując amperomierz magnelektryczny. Skala urządzenia, w którym to przypadku jest oceniana w Hertz.
Błąd takich liczników częstotliwości wynosi 2%, a zatem pomiary są dość odpowiednie do użytku domowego.
Metoda pomiaru opiera się na rezonansie elektrycznym, które występuje w konturze z regulowanymi elementami. Częstotliwość, którą należy zmierzyć, jest określona przez specjalną skalę samego mechanizmu regulacji.
Ta metoda zapewnia bardzo niski błąd, ale jest używany tylko do częstotliwości ponad 50 kHz.
Sposób porównania częstotliwości stosuje się w oscyloskopach i opiera się na mieszaniu częstotliwości odniesienia z mierzonym. W tym przypadku wystąpią uderzenia pewnej częstotliwości. Kiedy te rytmy osiąga zero, mierzona staje się równa odniesienia. Ponadto zgodnie z formułą otrzymaną na ekranie, możesz obliczyć żądaną częstotliwość prądu elektrycznego.
Inny interesujący film o częstotliwości prądu przemiennego:
Stan mechaniczny kwantowy ma fizyczne znaczenie energii tego stanu, w związku z którym system jednostek jest często wybierany w taki sposób, że częstotliwość i energia są wyrażone w tych samych jednostkach (innymi słowy, przetłumaczony współczynnik między Częstotliwość i energia jest stałą deską w formule MI. = h.ν - wybrany równy 1).
Ludzkie oko jest wrażliwe na fale elektromagnetyczne z częstotliwościami od 4⋅10 14 do 8⋅10 14 Hz (światło widzialne); Częstotliwość oscylacji określa kolor obserwowanego światła. Ludzki analizator słuchu postrzega fale akustyczne częstotliwości od 20 Hz do 20 kHz. Na różnych zwierzętach różni się zakresy częstotliwości wrażliwości na oscylacje optyczne i akustyczne.
Relacje częstotliwości dźwięku są wyrażone wraz z pomocą odstępówek muzycznych, takich jak oktawę, kwarta, sortowanie itp. Przedział do jednej oktawy między częstotliwościami dźwięków oznacza, że \u200b\u200bczęstotliwości różnią się o 2 razy, interwał do czystego kwinta oznacza współczynnik częstotliwości. 3 ⁄ 2 . Ponadto, dziesięć lat jest używany do opisania odstępów częstotliwości - interwał między częstotliwościami różnią się 10 razy. Zatem zakres ludzkiej czułości dźwięku wynosi 3 dekady (20 Hz - 20 000 Hz). Aby zmierzyć stosunek bardzo bliskich częstotliwości dźwiękowych, takie jednostki stosuje się jako środek (współczynnik częstotliwości 2 1/1200) i Milliocytabab (współczynnik częstotliwości 2 1/1000).
Encyklopedyczna YouTube.
1 / 5
✪ Jaka jest różnica między napięciem a prądem
✪ Legenda 20 Hz i 20 kHz. Dlaczego taki zasięg?
✪ 432 Hz naprawa DNA, czyszczenie czakr i aurę. Izochroniczne rytmy.
✪ Wibracje energii i częstotliwości - nowy plac zabaw dla umysłu.
✪ Jak w 10 minutach, aby zwiększyć częstotliwość wibracji ciała uzdrawiania za pomocą wibracji zatrzymania theta, kochanie
Napisy na filmie obcojęzycznym
Natychmiastowa częstotliwość i częstotliwość składników widmowych
Sygnał okresowy charakteryzuje się częstotliwością chwilową, która jest (dokładnie do współczynnika) wskaźnik zmiany fazy, ale ten sam sygnał może być reprezentowany jako suma harmonicznego elementów widmowych posiadających ich (stałe) częstotliwości. Właściwości natychmiastowej częstotliwości i częstotliwości składnika widmowego są różne.
Częstotliwość cykliczna
W przypadku zastosowania jako jednostka częstotliwości kątowej stopnia na sekundę, połączenie z częstotliwością konwencjonalną będzie następujące: ω \u003d 360 ° ν.
Częstotliwość cykliczna numerycznie jest równa liczbie cykli (oscylacje, rewolucje) dla 2 sekund. Wprowadzenie częstotliwości cyklicznej (w swoim głównym wymiarze - radians na sekundę) umożliwia uproszczenie wielu formuł w fizyce teoretycznej i elektroniki. Zatem rezonansową częstotliwość cykliczną konturu oscylacyjnego jest równa ω l c \u003d 1 / l C, (DisplayStyle Omega _ (LC) \u003d 1 / (SQRT (LC)),) mając na uwadze, że zwykła częstotliwość rezonansowa ν L C \u003d 1 / (2 π L C). (DisplayStyle Nu _ (LC) \u003d 1 / (2 PI (SQRT (LC))). Jednocześnie komplikuje szereg innych formuł. Decydującym rozważaniem na korzyść częstotliwości cyklicznej była fakt, że mnożniki 2π i 1 / (2π) pojawiają się w wielu formułach przy użyciu radianów do pomiaru kątów i faz, znikają, gdy częstotliwość cykliczna jest wprowadzana.
W mechanice, rozważając ruch obrotowy, prędkość kątowa jest analogiem częstotliwości cyklicznej.
Częstotliwość zdarzeń dyskretnych
Częstotliwość zdarzeń dyskretnych (częstotliwość impulsu) jest wartością fizyczną równą liczbie zdarzeń dyskretnych występujących na jednostkę czasu. Jednostka częstotliwości zdarzeń dyskretnych - sekundę w minus pierwszego stopnia (rosyjskie oznaczenie: c-1.; Międzynarodowy: s -1.). Częstotliwość 1 C-1 jest równa takiej częstotliwości zdarzeń dyskretnych, w którym występuje jedno zdarzenie w ciągu 1 s.
Częstotliwość rotacji.
Częstotliwość obrotowa jest wartością fizyczną równą liczbie całkowitych obrotów na jednostkę czasu. Jednostka częstotliwości rotacji jest druga w minus w pierwszym stopniu ( c-1., s -1.), obrót na sekundę. Często używany takich jednostek jako obrotu na minutę, obroty za godzinę itp.
Inna częstotliwość związana
Jednostki
W systemie systemu jednostka pomiarowa jest Hertz. Jednostka została pierwotnie wprowadzona w 1930 r. Międzynarodowej Komisji Elektrotechnicznej, aw 1960 r. Przyjęta do ogólnego zastosowania 11. Konferencji Ogólnej w sprawie środków i wagi jako jednostki C. Wcześniej używano jednostki częstotliwości cykl na sekundę (1 cykl na sekundę \u003d 1 Hz) i pochodne (kilocykl na sekundę, megatio Kilocykl na sekundę, kilomegact na sekundę, równą kilohertsu, megahertz i Gigahertz).
Aspekty metrologiczne.
Pomiary częstotliwości są wykorzystywane do różnych typów, w tym: pomiar częstotliwości impulsów - rachunkowość elektroniczna i skraplacz, w celu określenia częstotliwości składników widmowych - Resonant i Heterodyne Frameworks, a także analizatory widma. Aby odtworzyć częstotliwość z daną dokładnością, stosuje się różne środki - standardy częstotliwości (wysoka dokładność), syntezator częstotliwości, generatory sygnału itp. Porównaj częstotliwości z komparatorami częstotliwości lub stosowanie oscyloskopu zgodnie z figurami Lissu.
Standardy
Normalne standardy częstotliwości są używane do weryfikacji narzędzi do pomiaru częstotliwości. W Rosji krajowe odniesienia do częstotliwości obejmują:
- Podstawowy standard stanu, częstotliwości i krajowej skali czasu GET 1-98 - znajduje się w Vniftri.
- Wtórny standard czasu i częstotliwości mokry 1-10-82 - Znajduje się w Sniem (Nowosybirsk).
Obliczenia
Obliczanie częstotliwości zdarzenia powtarzającego się przeprowadza się, biorąc pod uwagę liczbę występów tego zdarzenia przez określony czas. Uzyskana kwota jest podzielona na czas trwania odpowiedniego segmentu czasu. Na przykład, jeśli przez 15 sekund wydarzyło się 71 jednorodnych zdarzeń, częstotliwość będzie
ν \u003d 71 15 s ≈ 4,7 Hz (DisplayStyle Nu \u003d (FRAC (71) (15, (mBox (s))) Około 4.7 (MBOX (Hz)))Jeżeli wynikowa liczba próbek jest niewielka, wówczas dokładniejszy odbiór jest zmierzenie przedziału czasu dla danej liczby występów rozważanych zdarzenia, a nie znaleźć liczby zdarzeń w określonym czasie. Zastosowanie tej ostatniej metody wchodzi między zerowym i pierwszym przykładowym błędem losowym stanowiącym pośrodku odliczania; Może to prowadzić do wyglądu średniego błędu w obliczonej częstotliwości δν \u003d 1 / (2 T m.) lub względny błąd Δ ν /ν = 1/(2v.T m. ) gdzieT m. - Przedział czasowy i ν jest zmierzoną częstotliwością. Błąd zmniejsza się jako wzrost częstotliwości, więc problem ten jest najważniejszy dla niskich częstotliwości, gdzie liczba próbekN. mało.
Metody pomiarowe
Metoda stroboskopowa
Korzystanie z specjalnego instrumentu - Stroboskop - jest jedną z historycznie wczesnych metod pomiaru prędkości obrotowej lub wibracji różnych obiektów. W procesie pomiaru aktywowano źródło światła stroboskopowego (z reguły, jasna lampa, okresowo daje krótki światła miga), której częstotliwość jest regulowana przy użyciu wstępnie skalibrowanego łańcucha łańcucha. Źródło światła jest kierowane do obrotowego obiektu, a następnie częstotliwość migania stopniowo się zmienia. Gdy częstotliwość błysków jest wyrównana z częstotliwością obrotu lub wibracji obiektu, druga ma czas, aby wykonać całkowity cykl oscylacyjny i powrócić do pozycji początkowej w szczelinie między dwoma flarami, tak że gdy lampa stroboskopowa jest podświetlona , Ten obiekt wydaje się naprawiony. Ta metoda istnieje jednak wada: jeśli częstotliwość obrotu obiektu ( x. ) nie jest równa częstotliwości bramy ( y. ), ale jest proporcjonalny do jej współczynnika całkowitego (2 x. , 3x. itd.) Następnie obiekt, gdy oświetlenie nadal będzie wyglądać na ruch.
Metoda stroboskopowa jest również używana do dokładnego dostosowania prędkości obrotowej (oscylacje). W tym przypadku stał się częstotliwość błysków, a częstotliwość okresowego ruchu obiektu zmienia się, aż rozpocznie się wydawać.
Metoda batio.
Wszystkie te fale, z najniższych częstotliwości fal radiowych i do wysokich częstotliwości promieni gamma, są zasadniczo takie same, a wszystkie z nich nazywane są promieniowaniem elektromagnetycznym. Wszystkie z nich mają zastosowanie do próżni z prędkością światła.
Inną cechą fal elektromagnetycznych jest długość fali. Długość fali jest odwrotnie proporcjonalna do częstotliwości, tak że fale elektromagnetyczne o wyższej częstotliwości mają krótszą długość fali i odwrotnie. W długości fali próżniowej.
λ \u003d C / ν, (DisplayStyle Lambda \u003d C / Nu,)gdzie z - Prędkość światła w próżni. W środowisku, w którym prędkość fazy fali elektromagnetycznej dO."Różni się od prędkości światła w próżni ( dO.′ = c / N. gdzie n. - Wskaźnik refrakcyjny), połączenie między długością fali a częstotliwością będzie następujące:
λ \u003d c n ν. (DisplayStyle lambda \u003d (frac (c) (nu)).)Inną często używaną cechą fali jest liczba falowa (częstotliwość przestrzenna) równa ilości fal ułożonych przez jednostkę długości: k. \u003d 1 / λ. Czasami ta wartość jest używana z współczynnikiem 2π, przez analogię ze zwykłą i kołową częstotliwością k. S \u003d 2π / λ. W przypadku fali elektromagnetycznej w pożywce
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).).).Dźwięk
Właściwości dźwięku (mechaniczne elastyczne oscylacje) zależą od częstotliwości. Osoba może usłyszeć oscylacje o częstotliwości 20 Hz ułożone w zakresie od notatki 50 Hz. W Ameryce Północnej (USA, Kanada, Meksyk), Central i w niektórych krajach Ameryki Południowej Północnej (Brazylia, Wenezuela, Kolumbia, Peru), a także w niektórych krajach azjatyckich (w południowo-zachodniej części Japonii, w Korei Południowej, Saudyjska Arabia Filipiny i Tajwan) wykorzystuje częstotliwość 60 Hz. Zobacz standardy złącza, napięcia i częstotliwości zasilania w różnych krajach. Prawie wszystkie urządzenia elektryczne domowe działają równie dobrze w sieciach o częstotliwości 50 i 60 Hz, pod warunkiem, że napięcie sieciowe jest takie samo. Na końcu XIX - pierwsza połowa XX wieku przed standaryzacji częstotliwości z 16 były stosowane w różnych pojedynczym sieciach. Chociaż zwiększa straty podczas transmisji na duże odległości - ze względu na straty pojemnościowe, wzrost odporności indukcyjnej linii i strat
Definicja
Częstotliwość - Jest to fizyczny parametr używany do scharakteryzowania procesów okresowych. Częstotliwość jest równa liczbie powtórzeń lub realizacji zdarzeń na jednostkę czasu.
Najczęściej w fizyce częstotliwość jest wskazywana literą $ Nu, $ Czasami istnieją inne oznaczenia częstotliwości, takie jak $ F $ lub $ F $.
Częstotliwość (wraz z czasem) jest najbardziej zmierzoną wartością.
Częstotliwość formuły oscylacji
Z pomocą częstotliwości charakteryzuje oscylacje. W tym przypadku częstotliwość jest fizyczną wartością odwrotnego okresu oscylacji $ (t). $
[Nu \u003d frac (1) (t) left (1 po prawej).
Częstotliwość, w tym przypadku jest liczbą pełnych oscylacji ($ n $) na jednostkę czasu:
[Nu \u003d frac (n) (delta t) left (2 po prawej),
where $ delta t $ to czas, dla którego pojawi się $ n $ oscylacje.
Jednostka pomiaru częstotliwości w międzynarodowym systemie jednostek (C) służy w Hertz lub odwrotnych sekundach:
[Left [nu right] \u003d s ^ (- 1) \u003d Hz.
Hertz jest jednostką pomiaru częstotliwości procesu okresowego, w którym jeden cykl procesu występuje w ciągu jednej sekundy. Jednostka pomiaru częstotliwości procesu okresowego otrzymała swoją nazwę na cześć niemieckiego naukowca G. hertza.
Częstotliwość uderzeń, które występują, gdy dodanie dwóch oscylacji występujących na jednej linii prostej z innymi, ale w pobliżu wielkości częstotliwości ($ (nu) _1 i (nu) _2 $) jest równe:
[(Nu \u003d nu) _1- (nu) _2 w lewo (3 po prawej).
Inną ilością charakterystyką procesu oscylacyjnego jest częstotliwość cykliczna ($ (omega) _0 $), związana z częstotliwością jako:
[(Omega) _0 \u003d 2 pi nu left (4 po prawej).
Częstotliwość cykliczna mierzy się w radianach podzielonych na sekundę:
[Left [(Omega) _0 Prawo] \u003d Frac (działa) (C).
Częstotliwość wahań ciała mającą masę $ $, zawieszona na wiosnę ze współczynnikiem elastyczności $ k $ to:
[Nu \u003d FRAC (1) (2 Pi SQRT ((M) / (K))) Lewa (5 Prawo).
Formuła (4) jest prawdziwa dla elastycznych, małych oscylacji. Ponadto masa sprężyny powinna być mała w porównaniu z masą ciała przymocowanej do tej wiosny.
W przypadku wahadła matematycznego częstotliwość oscylacji jest obliczana jako: długość wątku:
[Nu \u003d FRAC (1) (2 Pi Sqrt ((L) / (G))) Lewa (6 Prawo),]
gdzie $ G $ ma przyspieszyć wolny spadek; $ L $ - długość wątku (długość zawieszenia) wahadła.
Fizyczny wahadło wykonuje wahania częstotliwości:
[Nu \u003d FRAC (1) (2 PI SQRT ((J) / (MGD))) Left (7 Prawo),]
gdzie $ J $ to moment bezwładności ciała, który sprawia, że \u200b\u200boscylacje w stosunku do osi; $ D $ - odległość od centrum mas wahadła do osi oscylacyjnej.
Formuły (4) - (6) są przybliżone. Im mniejsza amplituda oscylacji, tym dokładniejsza wartość częstotliwości oscylacyjnej obliczonej za pomocą ich pomocy.
Formuły do \u200b\u200bobliczania częstotliwości zdarzeń dyskretnych, prędkość obrotowa
dyskretne oscylacje ($ n $) - wezwanie do wartości fizycznej równej liczbie działań (zdarzenia) na jednostkę czasu. Jeśli czas potrzebuje jednego zdarzenia, aby wyznaczyć jako $ Tau $, to częstotliwość zdarzeń dyskretnych jest:
Jednostką pomiaru częstotliwości zdarzeń dyskretnych jest odwrotna sekunda:
[Left \u003d Frac (1) (c).
Wkrótce w minus pierwszy stopień jest równy częstotliwości zdarzeń dyskretnych, jeśli jedno zdarzenie wystąpi w czasie równym jednej sekundzie.
Częstotliwość obrotu ($ n $) nazywana jest wartością równą liczbie pełnych rewolucji, które czyni organizm na jednostkę czasu. Jeśli $ tou jest czasem spędzonym na jednej pełnej rewolucji, a następnie:
Przykłady zadań z rozwiązaniem
Przykład 1.
Zadanie. System oscylacyjny złożył jedną minutę ($ delta t \u003d 1 / min $) 600 oscylacje. Jaka jest częstotliwość tych oscylacji?
Decyzja. Aby rozwiązać problem, używamy określenia częstotliwości oscylacji: częstotliwość w tym przypadku jest liczbą pełnych oscylacji na jednostkę czasu.
[Nu \u003d frac (n) (delta t) w lewo (1.1 po prawej).
Przed przełączeniem na obliczenia przekładamy czas w systemie SI: $ delta t \u003d 1 / min \u003d 60 C $. Obliczamy częstotliwość:
[Nu \u003d frac (600) (60) \u003d 10 Left (Hz prawo).
Odpowiedź. $ nu \u003d 10gz $
Przykład 2.
Zadanie. Figura 1 przedstawia wykres oscylacji określonego parametru $ xi (t) $, jaka jest amplituda i częstotliwość oscylacji tej wielkości?
Decyzja. Figura 1 pokazuje, że amplituda wartości $ XI Left (t right) \u003d (xi) _ (max) \u003d 5 (m) $. Z harmonogramu otrzymujemy, że jedna kompletna oscylacja występuje w czasie równym 2 s, dlatego okres oscylacji jest:
Częstotliwość - odwrotny okres oscylacji oznacza:
[Nu \u003d frac (1) (t) \u003d 0,5 Left (Hz prawo).
Odpowiedź. 1) $ (xi) _ (max) \u003d 5 (m) $. 2) $ nu \u003d 0,5 $ Hz
