Jaka jest częstotliwość oscylacji?

Wszystko na planecie ma swoją częstotliwość. Według jednej wersji jest to nawet podstawa naszego świata. Niestety, teoria jest bardzo skomplikowana, aby stwierdzić ją w ramach jednej publikacji, dlatego rozważymy tylko częstotliwość oscylacji jako niezależne działanie. W artykule zostanie podana definicja tego procesu fizycznego, jego jednostek miary i komponentu metrologicznego. I na koniec rozważymy przykład znaczenia zwykłego dźwięku w zwykłym życiu. Dowiadujemy się, kim on jest i jaka jest jego natura.

Co nazywa się częstotliwością oscylacji?

Rozumie się przez to wielkość fizyczną, która jest używana do scharakteryzowania procesu okresowego, który jest równy liczbie powtórzeń lub wystąpień określonych zdarzeń na jednostkę czasu. Wskaźnik ten oblicza się jako stosunek liczby tych incydentów do okresu, w którym zostały popełnione. Każdy element świata ma swoją własną częstotliwość oscylacji. Ciało, atom, most drogowy, pociąg, samolot - wszystkie wykonują pewne ruchy, które się tak nazywają. Niech te procesy nie są widoczne dla oczu, są. Jednostki miary, w których bierze się pod uwagę częstotliwość drgań, to hertz. Otrzymali oni swoje imię na cześć fizyka niemieckiego pochodzenia. Heinrich Hertz.

Natychmiastowa częstotliwość

Okresowy sygnał można scharakteryzować za pomocą chwilowej częstotliwości, która, z dokładnością współczynnika, jest szybkością zmiany fazy. Może być reprezentowany jako suma harmonicznych składowych widmowych z ich własnymi stałymi oscylacjami.

Cykliczna częstotliwość oscylacji

Jest to wygodne w użyciu w fizyce teoretycznej, szczególnie w sekcji dotyczącej elektromagnetyzmu. Cykliczna częstotliwość (nazywana również promieniową, okrągłą, kątową) jest wielkością fizyczną, która jest używana do określenia intensywności początku ruchu oscylacyjnego lub rotacyjnego. Pierwszy wyraża się w obrotach lub oscylacjach na sekundę. Dzięki ruch obrotowy częstotliwość równa się modułowi wektora prędkość kątowa.

Wyrażanie tego wskaźnika odbywa się w radianach przez jedną sekundę. Wymiar częstotliwości cyklicznej jest odwrotnością czasu. Pod względem liczbowym jest to liczba oscylacji lub obrotów, które wystąpiły w liczbie sekund 2π. Jego wprowadzenie do użycia pozwala znacznie uprościć różnorodne formuły w elektronice i fizyce teoretycznej. Najpopularniejszym przykładem zastosowania jest obliczenie rezonansowej częstotliwości cyklicznej oscylującego obwodu LC. Inne formuły mogą stać się bardziej złożone.

Dyskretna częstotliwość zdarzeń

Ta wartość implikuje wartość, która jest równa liczbie dyskretnych zdarzeń, które występują w jednostce czasu. Teoretycznie zwykle stosuje się wskaźnik - od drugiego do minus pierwszego stopnia. W praktyce, aby wyrazić częstotliwość impulsów, zwykle stosuje się herc.

Częstotliwość rotacji

Pod nim zrozumieć fizyczną ilość, która jest równa liczbie pełnych obrotów, które występują w jednostce czasu. Obowiązuje również wskaźnik - od drugiego do minus pierwszego stopnia. Aby wskazać wykonaną pracę, mogą używać zwrotów, takich jak rewolucja na minutę, godzinę, dzień, miesiąc, rok i inne.

Jednostki miary

Jaka jest częstotliwość oscylacji? Jeśli weźmiemy pod uwagę system SI, tutaj jednostką miary jest herc. Został pierwotnie wprowadzony przez Międzynarodową Komisję Elektrotechniczną w 1930 roku. Natomiast XI Konferencja Generalna ds. Miar i Wag w 1960 r. Zabezpieczyła wykorzystanie tego wskaźnika jako jednostek SI. Co zostało przedstawione jako "ideał"? Zrobili częstotliwość, gdy jeden cykl ma miejsce w ciągu jednej sekundy.

Ale co zrobić z produkcją? Dla nich ustalono arbitralne wartości: cykl kilo, megacycle na sekundę i tak dalej. Dlatego biorąc pod uwagę urządzenie współpracujące ze wskaźnikiem w GHz (jako procesor komputera), możesz z grubsza wyobrazić sobie, ile akcji wykonuje. Wydawać by się mogło, że czas zwalnia dla osoby. Ale w tym samym czasie technologia udaje się wykonać miliony, a nawet miliardy operacji na sekundę. W ciągu godziny komputer wykonuje już wiele czynności, których większość ludzi nie potrafi nawet przedstawić w kategoriach liczbowych.

Aspekty metrologiczne

Częstotliwość oscylacji została zastosowana nawet w metrologii. Różne urządzenia mają wiele funkcji:

1. Zmierz częstotliwość impulsów. Są one reprezentowane przez liczenie elektronów i typy kondensatorów.
2. Określ częstotliwość składowych widmowych. Istnieją typy heterodynalne i rezonansowe.
3. Przeprowadzana jest analiza spektrum.
4. Odtworzyć żądaną częstotliwość z określoną dokładnością. Można zastosować różne środki: standardy, syntezatory, generatory sygnałów i inna technika tego kierunku.
5. Porównaj uzyskane oscylacje, w tym celu wykorzystują komparator lub oscyloskop.

Przykład pracy: dźwięk

Wszystkie powyższe mogą być dość trudne do zrozumienia, ponieważ użyliśmy suchego języka fizyki. Aby zrozumieć podane informacje, możesz podać przykład. Wszystko zostanie w nim szczegółowo opisane, na podstawie analizy przypadków z życia współczesnego. Aby to zrobić, rozważ najgłośniejszy przykład wibracji - dźwięk. Jego właściwości, a także specyfika zastosowania mechanicznych oscylacji elastycznych w medium, są bezpośrednio zależne od częstotliwości.

Ludzkie organy słuchowe mogą odbierać drgania w zakresie od 20 Hz do 20 kHz. Wraz z wiekiem, górny limit będzie stopniowo się zmniejszał. Jeśli częstotliwość oscylacji dźwięku spadnie poniżej 20 Hz (co odpowiada podwykonawcom), wówczas powstanie infradźwięk. Tego typu, który w większości przypadków nie jest nam znany, ludzie wciąż mogą czuć, że jest to konieczne. Po przekroczeniu limitu 20 kiloherców generowane są oscylacje zwane ultradźwiękami. Jeśli częstotliwość przekracza 1 GHz, wówczas w tym przypadku zajmiemy się hipersoundem. Jeśli weźmiemy pod uwagę taki instrument muzyczny jak fortepian, wówczas może on tworzyć oscylacje w zakresie od 27,5 Hz do 4 186 Hz. Należy pamiętać, że dźwięk muzyczny nie składa się tylko z częstotliwości podstawowej - miesza się z nim podteksty i harmoniczne. Wszystko to razem decyduje o barwie.

Wniosek

Jak mieliście okazję się nauczyć, częstotliwość oscylacji jest niezwykle ważnym elementem, który pozwala naszemu światu funkcjonować. Dzięki niej słyszymy, że komputery pracują z nią i wykonuje się wiele innych użytecznych rzeczy. Ale jeśli częstotliwość oscylacji przekroczy optymalną granicę, wtedy może rozpocząć się pewne uszkodzenie. Tak więc, jeśli wpływasz na procesor, aby jego kryształ pracował z dwukrotnie większą liczbą, szybko się nie powiedzie.

Podobnie może się stać z ludzkim życiem, kiedy z wysoką częstotliwością pękają mu błony bębenkowe. Będą też inne negatywne zmiany w ciele, które pociągną za sobą pewne problemy, w tym śmierć. Ponadto, ze względu na specyfikę natury fizycznej, proces ten będzie rozciągał się przez dość długi okres czasu. Przy okazji, biorąc pod uwagę ten czynnik, wojsko rozważa nowe możliwości opracowania broni przyszłości.