În fizică, o perioadă este cantitatea de timp necesară pentru a finaliza un ciclu într-un sistem oscilant, cum ar fi un pendul, o masă pe un arc sau un circuit electronic. Într-un ciclu, sistemul se deplasează dintr-o poziție de pornire, prin puncte maxime și minime, apoi revine la început înainte de a începe un ciclu nou, identic. Puteți identifica factorii care afectează perioada de oscilație examinând ecuațiile care determină perioada pentru un sistem oscilant.
Pendulul oscilant
Ecuația pentru perioada (T) a unui pendul oscilant este:
T = 2 \ pi \ sqrt {\ frac {L} {g}}
unde π (pi) este constanta matematică, L este lungimea brațului pendulului și g este accelerația gravitației care acționează asupra pendulului. Examinând ecuația relevă faptul că perioada de oscilație este direct proporțională cu lungimea brațului și invers proporțională cu gravitația; astfel, o creștere a lungimii unui braț pendul are ca rezultat o creștere ulterioară a perioadei de oscilație, dată fiind o accelerație gravitațională constantă. O scădere a lungimii ar avea ca rezultat o scădere a perioadei. Pentru gravitație, relația inversă arată că cu cât accelerația gravitațională este mai puternică, cu atât este mai mică perioada de oscilație. De exemplu, perioada unui pendul de pe Pământ ar fi mai mică în comparație cu un pendul de lungime egală pe lună.
Liturghie pe un izvor
Calculul pentru perioada (T) a unui arc oscilant cu o masă (m) este descris ca:
T = 2 \ pi \ sqrt {\ frac {m} {k}}
unde pi este constanta matematică, m este masa atașată arcului și k este constanta arcului, care este legată de un arc "rigiditate." Perioada de oscilație este, prin urmare, direct proporțională cu masa și invers proporțională cu arcul constant. Un arc mai rigid cu o masă constantă scade perioada de oscilație. Creșterea masei mărește perioada de oscilație. De exemplu, o mașină grea cu arcuri în suspensie sare mai încet când lovește o lovitură decât o mașină ușoară cu arcuri identice.
Val
Valurile, cum ar fi valurile într-un lac sau valurile sonore care călătoresc prin aer, au o perioadă egală cu reciprocitatea frecvenței; formula este:
T = \ frac {1} {f}
unde T este perioada de timp a oscilației și f este frecvența undei, de obicei măsurată în hertz (Hz). Când frecvența unei unde crește, perioada acesteia scade.
Oscilatoare electronice
Un oscilator electronic generează un semnal oscilant utilizând circuite electronice. Datorită varietății mari de oscilatoare electronice, factorii care determină perioada depind de proiectarea circuitului. Unele oscilatoare, de exemplu, setează perioada cu un rezistor conectat la un condensator; perioada depinde de valoarea rezistorului în ohmi înmulțită cu capacitatea în farade. Alte oscilatoare folosesc un cristal de cuarț pentru a determina perioada; deoarece cuarțul este foarte stabil, setează perioada unui oscilator cu mare precizie.
