Différence entre la fréquence fondamentale et la fréquence naturelle

Fréquence fondamentale vs fréquence naturelle
 

La fréquence naturelle et la fréquence fondamentale sont des phénomènes liés à deux vagues qui sont très importantes. Ces phénomènes sont d'une grande importance dans des domaines tels que la musique, les technologies de construction, la prévention des catastrophes, l'acoustique et la plupart de l'analyse du système naturel. Il est essentiel d'avoir une compréhension claire de ces concepts afin d'exceller dans de tels domaines. Dans cet article, nous allons discuter de la fréquence fondamentale et de la fréquence naturelle, de leurs définitions, des applications, des phénomènes liés à la fréquence naturelle et à la fréquence fondamentale, leurs similitudes et enfin les différences entre la fréquence naturelle et la fréquence fondamentale.

Qu'est-ce que la fréquence naturelle?

Chaque système a une propriété appelée fréquence naturelle. Le système suivra cette fréquence, si le système doit être fourni avec une petite oscillation. La fréquence naturelle d'un système est très importante. Des événements tels que des tremblements de terre et des vents peuvent faire de la destruction sur des objets avec la même fréquence naturelle que l'événement lui-même. Il est très important de comprendre et de mesurer la fréquence naturelle d'un système afin de le protéger de ces catastrophes naturelles. La fréquence naturelle est directement liée à la résonance. Lorsqu'un système (E.g. un pendule) reçoit une petite oscillation, il commencera à se balancer. La fréquence avec laquelle il oscille est la fréquence naturelle du système. Imaginez maintenant une force externe périodique appliquée au système. La fréquence de cette force externe ne est pas nécessairement similaire à la fréquence naturelle du système. Cette force essaiera d'osciller le système à la fréquence de la force. Cela crée un motif inégal. Une certaine énergie de la force externe est absorbée par le système. Examinons maintenant le cas où les fréquences sont les mêmes. Dans ce cas, le pendule se balancera librement avec une énergie maximale absorbée par la force externe. C'est ce qu'on appelle la résonance. Des systèmes tels que les bâtiments, les circuits électroniques et électriques, les systèmes optiques, les systèmes audio et même les systèmes biologiques ont des fréquences naturelles. Ils peuvent prendre la forme d'impédance, d'oscillation ou de superposition, selon le système.

Quelle est la fréquence fondamentale?

La fréquence fondamentale est un concept discuté dans les ondes permanentes. Imaginez deux vagues identiques, qui voyagent dans des directions opposées. Lorsque ces deux vagues se rencontrent, le résultat est appelé une vague debout. L'équation d'une onde se déplaçant dans la direction + x est y = un sin (ωt - kx), et l'équation d'une onde similaire se déplaçant dans la direction -x est y = un sin (ωt + kx). Par le principe de superposition, la forme d'onde résultante de la chevauchement de ces deux est y = 2a sin (kx) cos (ωt). C'est l'équation d'une onde debout. «x» étant la distance de l'origine; Pour une valeur x donnée, le 2A Sin (Kx) devient une constante. Sin (kx) varie entre -1 et +1. Par conséquent, l'amplitude maximale du système est 2A. La fréquence fondamentale est une propriété du système. À la fréquence fondamentale, les deux extrémités des systèmes ne sont pas oscillantes, et elles sont appelées nœuds. Le centre du système oscille avec l'amplitude maximale, et elle est connue sous le nom d'antinode.