振動の周期に影響を与える可能性のある要因

物理学では、周期とは、振り子、ばねの質量、または電子回路などの振動システムで1サイクルを完了するのに必要な時間です。 1つのサイクルで、システムは開始位置から最大点と最小点を通過し、最初に戻ってから、新しい同一のサイクルを開始します。 振動システムの周期を決定する方程式を調べることにより、振動の周期に影響を与える要因を特定できます。

振り子の周期（T）の式は次のとおりです。

ここで、π（pi）は数学定数、Lは振り子の腕の長さ、gは振り子に作用する重力の加速度です。 方程式を調べると、振動の周期は腕の長さに正比例し、重力に反比例することがわかります。 したがって、振り子アームの長さが長くなると、重力加速度が一定の場合、振動の周期が長くなります。 長さが短くなると、期間が短くなります。 重力の場合、逆の関係は、重力加速度が強いほど、振動の周期が短くなることを示しています。 たとえば、地球上の振り子の周期は、月上の同じ長さの振り子に比べて短くなります。

質量（m）で振動するばねの周期（T）の計算は、次のように記述されます。

ここで、piは数学定数、mはばねに取り付けられた質量、kはばね定数であり、ばねの 「こわばり」。 したがって、振動の周期は質量に正比例し、ばねに反比例します。 絶え間ない。 一定の質量を持つより硬いばねは、振動の周期を短くします。 質量を増やすと、振動の周期が長くなります。 たとえば、サスペンションにスプリングが付いている重い車は、同じスプリングが付いている軽い車よりも、バンプに当たったときの跳ね返りが遅くなります。

湖の波紋や空中を伝わる音波などの波は、周波数の逆数に等しい周期を持っています。 式は次のとおりです。

ここで、Tは振動​​の期間、fは波の周波数で、通常はヘルツ（Hz）で測定されます。 波の周波数が高くなると、その周期は短くなります。

電子発振器は、電子回路を使用して発振信号を生成します。 電子発振器は多種多様であるため、周期を決定する要因は回路設計によって異なります。 たとえば、一部の発振器は、コンデンサに接続された抵抗で周期を設定します。 周期は、抵抗器のオーム値にファラッド単位の静電容量を掛けた値に依存します。 他の発振器は、水晶を使用して周期を決定します。 クォーツは非常に安定しているため、オシレーターの周期を非常に正確に設定します。