Salınım Frekansı Nasıl Hesaplanır

Salınım bir türperiyodik devinim. Hareket gibi düzenli zaman aralıklarından sonra kendini tekrar ediyorsa, bir hareketin periyodik olduğu söylenir. bir dikiş makinesi iğnesinin hareketi, bir diyapazonun uçlarının hareketi ve bir yaydan sarkan bir gövde. Bir parçacık aynı yol boyunca ileri geri hareket ediyorsa, hareketinin titreşimli veya titreşimli olduğu söylenir.SıklıkBu hareketin en önemli fiziksel özelliklerinden biridir.

Periyodik hareket yapan bir parçacığın yer değiştirmesi sinüs ve kosinüs fonksiyonları cinsinden ifade edilebilir. Bu fonksiyonlara harmonik fonksiyonlar adı verildiğinden, periyodik hareket harmonik hareket olarak da bilinir.

Tüm salınım türleri arasında,basit harmonik hareket(SHM) en önemli tiptir. SHM'de parçacık üzerine değişen büyüklük ve yönde bir kuvvet etki eder. SHM'nin sadece mekanikte değil, optik, ses ve atom fiziğinde de önemli uygulamaları olduğunu belirtmek önemlidir.

Bir cismin, aşağıdaki durumlarda doğrusal basit harmonik hareket gerçekleştirdiği söylenir.

1. Düz bir çizgi boyunca periyodik olarak ileri geri hareket eder.
2. İvmesi her zaman ortalama konumuna doğru yönlendirilir.
3. İvmesinin büyüklüğü, ortalama konumdan yer değiştirmesinin büyüklüğü ile orantılıdır.

denklem:

doğrusal basit harmonik hareketi (SHM) tanımlamak için kullanılır, buradaFgeri yükleme kuvvetinin büyüklüğü;xortalama konumdan küçük yer değiştirmedir; veKkuvvet sabitidir. Negatif işaret, kuvvet yönünün yer değiştirme yönünün tersi olduğunu gösterir.

Basit harmonik hareketin bazı örnekleri, küçük salınımlar için basit bir sarkacın ve düzgün bir manyetik indüksiyonda titreşen bir mıknatısın hareketidir.

Ortalama konum olarak O ve O'nun her iki tarafındaki uç konumları olarak Q ve R ile QOR yolu boyunca bir salınım gerçekleştiren bir parçacık düşünün. Salınımın belirli bir anında parçacığın P'de olduğunu varsayalım. Parçacığın ortalama konumundan kat ettiği mesafeye yer değiştirmesi denir (x) yani OP =x​.

Yer değiştirme, başlangıç ​​noktası ne olursa olsun, her zaman ortalama konumdan ölçülür. Örneğin, parçacık R'den P'ye gitse bile yer değiştirme hala aynı kalır.x​.

genlik (bir) salınımmaksimum yer değiştirme olarak tanımlanır (x​_maksimum) parçacığın ortalama konumunun her iki tarafında, yani,bir= OQ = VEYA.birher zaman pozitif olarak alınır ve dolayısıyla salınım formülünün genliği ortalama konumdan yer değiştirmenin büyüklüğüdür. uzaklık QR = 2birsalınan parçacığın yol uzunluğu veya salınımı veya toplam yolu olarak adlandırılır.

Periyot (T) salınım, parçacığın bir salınımı tamamlaması için geçen süre olarak tanımlanır. zaman sonraT, parçacık aynı yönde aynı konumdan geçer.

Salınım tanımının frekansı, basitçe parçacık tarafından bir saniyede gerçekleştirilen salınımların sayısıdır.

İçindeTsaniye, parçacık bir salınımı tamamlar.

Bu nedenle, bir saniyedeki salınım sayısı, yani frekansıf, dır-dir:

Salınım frekansı, saniyedeki devir sayısı veya Hertz cinsinden ölçülür.

İnsan kulağı 20 Hz ile 20.000 Hz arasındaki frekanslara duyarlıdır ve bu aralıktaki frekanslara sonik veya işitilebilir frekanslar denir. İnsan işitme aralığının üzerindeki frekanslara ultrasonik frekanslar, işitilebilir aralığın altındaki frekanslara ise infrasonik frekanslar denir. Bu bağlamda çok tanıdık bir başka terim de “süpersonik”tir. Bir cisim ses hızından daha hızlı hareket ederse, süpersonik hızlarda hareket ettiği söylenir.

Radyo dalgalarının frekansları (salınan bir elektromanyetik dalga) kilohertz veya megahertz olarak ifade edilirken, görünür ışığın frekansları yüzlerce terrahertz aralığındadır.