Բնական հաճախականություն ընդդեմ հաճախականության
Տատանումների հաճախականությունը ցույց է տալիս, թե որքան հաճախ է տեղի ունենում իրադարձությունը: Հաճախականությունը և բնական հաճախականությունը երկու շատ կարևոր հասկացություններ են, որոնք քննարկվում են ֆիզիկայում: Կարևոր է հաճախականության և բնական հաճախականության պատշաճ ըմբռնումը, որպեսզի գերազանցես այնպիսի ոլորտներում, ինչպիսիք են ալիքները և թրթռումները, քվանտային մեխանիկա, շինարարական ճարտարագիտություն, մեքենաշինություն և տարբեր այլ ոլորտներ: Այս հոդվածում մենք պատրաստվում ենք քննարկել, թե ինչ են հաճախականությունը և բնական հաճախականությունը, դրանց սահմանումները, նմանությունները, կիրառությունները և վերջապես հաճախականության և բնական հաճախականության միջև եղած տարբերությունը:
Հաճախականություն
Հաճախականությունը հասկացություն է, որը քննարկվում է առարկաների պարբերական շարժումներում: Հաճախականության հայեցակարգը հասկանալու համար անհրաժեշտ է պարբերական շարժումների ճիշտ ընկալում: Պարբերական շարժում կարելի է համարել ցանկացած շարժում, որը կրկնվում է որոշակի ժամանակում։ Արեգակի շուրջ պտտվող մոլորակը պարբերական շարժում է: Երկրի շուրջ պտտվող արբանյակը պարբերական շարժում է, և նույնիսկ հավասարակշռված գնդակի շարժումը պարբերական շարժում է: Պարբերական շարժումների մեծ մասը, որոնց մենք հանդիպում ենք, շրջանաձև են, գծային կամ կիսաշրջանաձև: Պարբերական շարժումն ունի հաճախականություն. Հաճախականությունը նշանակում է, թե որքան «հաճախակի» է տեղի ունենում իրադարձությունը: Պարզության համար մենք հաճախականությունը վերցնում ենք որպես վայրկյանում տեղի ունեցող դեպքեր: Պարբերական շարժումները կարող են լինել ինչպես միատեսակ, այնպես էլ ոչ միատեսակ: Համազգեստը կարող է ունենալ հավասարաչափ անկյունային արագություն։ Գործառույթները, ինչպիսիք են ամպլիտուդի մոդուլյացիան, կարող են կրկնակի պարբերություններ ունենալ: Դրանք պարբերական ֆունկցիաներ են՝ պարփակված այլ պարբերական ֆունկցիաների մեջ։ Պարբերական շարժման հաճախականության հակադարձը տալիս է ժամանակաշրջանի ժամանակը:Պարզ ներդաշնակ շարժումները և թուլացած ներդաշնակ շարժումները նույնպես պարբերական շարժումներ են: Այսպիսով, պարբերական շարժման հաճախականությունը կարելի է ձեռք բերել նաև երկու նմանատիպ երևույթների միջև ժամանակի տարբերության միջոցով: Պարզ ճոճանակի հաճախականությունը կախված է միայն ճոճանակի երկարությունից և փոքր տատանումների գրավիտացիոն արագացումից:
Բնական հաճախականություն
Յուրաքանչյուր համակարգ ունի մի հատկություն, որը կոչվում է բնական հաճախականություն: Համակարգը կհետևի այս հաճախականությանը, երբ համակարգը ապահովված է փոքր տատանումով։ Համակարգի բնական հաճախականությունը շատ կարևոր է: Իրադարձությունները, ինչպիսիք են երկրաշարժերը և քամիները, կարող են ոչնչացնել օբյեկտների վրա նույն բնական հաճախականությամբ, ինչ իրադարձությունը: Շատ կարևոր է հասկանալ և չափել համակարգի բնական հաճախականությունը՝ այն նման բնական աղետներից պաշտպանելու համար: Բնական հաճախականությունը անմիջականորեն կապված է ռեզոնանսի հետ։ Երբ համակարգին (օրինակ՝ ճոճանակին) տրվում է փոքր տատանում, այն կսկսի ճոճվել: Հաճախականությունը, որով այն ճոճվում է, համակարգի բնական հաճախականությունն է:Հիմա պատկերացրեք համակարգի վրա կիրառվող պարբերական արտաքին ուժ: Այս արտաքին ուժի հաճախականությունը պարտադիր չէ, որ նման լինի համակարգի բնական հաճախականությանը: Այս ուժը կփորձի համակարգը տատանել ուժի հաճախականությանը: Սա ստեղծում է անհավասար օրինակ: Արտաքին ուժի որոշ էներգիա կլանում է համակարգը: Այժմ դիտարկենք այն դեպքը, երբ հաճախականությունները նույնն են: Այս դեպքում ճոճանակն ազատորեն ճոճվելու է արտաքին ուժից կլանված առավելագույն էներգիայով։ Սա կոչվում է ռեզոնանս: Համակարգերը, ինչպիսիք են շենքերը, էլեկտրոնային և էլեկտրական սխեմաները, օպտիկական համակարգերը, ձայնային համակարգերը և նույնիսկ կենսաբանական համակարգերը, ունեն բնական հաճախականություններ: Դրանք կարող են լինել դիմադրության, տատանումների կամ սուպերպոզիցիայի տեսքով՝ կախված համակարգից:
Ո՞րն է տարբերությունը հաճախականության և բնական հաճախականության միջև:
• Հաճախականությունը տերմին է, որը սովորաբար օգտագործվում է նկարագրելու համար, թե որքան հաճախ է տեղի ունենում իրադարձություն, մինչդեռ բնական հաճախականությունը վերաբերում է տվյալ դինամիկ համակարգի հատուկ հաճախությանը:
• Համակարգի հաճախականությունը կարող է վերցնել ցանկացած արժեք, սակայն տվյալ համակարգի բնական հաճախականությունը որոշակի արժեք է:
