I fysik er en periode den tid, der kræves for at gennemføre en cyklus i et oscillerende system såsom et pendul, en masse på en fjeder eller et elektronisk kredsløb. I en cyklus bevæger systemet sig fra en startposition gennem maksimale og minimale point og vender derefter tilbage til starten, inden en ny, identisk cyklus startes. Du kan identificere de faktorer, der påvirker svingningsperioden ved at undersøge ligningerne, der bestemmer perioden for et oscillerende system.
Det svingende pendul
Ligningen for perioden (T) for et svingende pendul er:
T = 2 \ pi \ sqrt {\ frac {L} {g}}
hvor π (pi) er den matematiske konstant, L er længden af pendulets arm, og g er tyngdeacceleration, der virker på pendulet. Undersøgelse af ligningen afslører, at svingningsperioden er direkte proportional med armens længde og omvendt proportional med tyngdekraften; en stigning i længden af en pendularm resulterer således i en efterfølgende stigning i svingningsperioden givet en konstant tyngdeacceleration. Et fald i længden vil derefter resultere i et fald i perioden. For tyngdekraften viser det omvendte forhold, at jo stærkere tyngdeacceleration, jo mindre er svingningsperioden. For eksempel ville perioden af et pendul på jorden være mindre sammenlignet med et pendul med lige længde på månen.
Masse på en forår
Beregningen for perioden (T) af en fjeder, der oscillerer med en masse (m), beskrives som:
T = 2 \ pi \ sqrt {\ frac {m} {k}}
hvor pi er den matematiske konstant, m er massen knyttet til fjederen og k er fjederkonstanten, som er relateret til en fjeder "Stivhed." Svingningsperioden er derfor direkte proportional med massen og omvendt proportional med foråret konstant. En stivere fjeder med en konstant masse nedsætter svingningsperioden. Forøgelse af massen øger svingningsperioden. For eksempel hopper en tung bil med fjedre i affjedringen langsommere, når den rammer en bump end en let bil med identiske fjedre.
Bølge
Bølger som krusninger i en sø eller lydbølger, der bevæger sig gennem luften, har en periode svarende til den gensidige af frekvensen; formlen er:
T = \ frac {1} {f}
hvor T er tidsperioden for svingning og f er bølgefrekvensen, normalt målt i hertz (Hz). Når en bølges frekvens stiger, falder dens periode.
Elektroniske oscillatorer
En elektronisk oscillator genererer et oscillerende signal ved hjælp af elektroniske kredsløb. På grund af det store udvalg af elektroniske oscillatorer afhænger de faktorer, der bestemmer perioden, af kredsløbsdesignet. Nogle oscillatorer indstiller for eksempel perioden med en modstand tilsluttet en kondensator; perioden afhænger af modstandens værdi i ohm ganget med kapacitansen i farader. Andre oscillatorer bruger en kvartskrystal til at bestemme perioden; fordi kvarts er meget stabil, indstiller det en oscillatorperiode med stor præcision.
