Différence entre la fréquence naturelle et la fréquence

Fréquence naturelle vs fréquence

La fréquence d'une oscillation indique à quelle fréquence un événement se produit la fréquence. La fréquence et la fréquence naturelle sont deux concepts très importants discutés en physique. Il est essentiel d'avoir une bonne compréhension de la fréquence et de la fréquence naturelle afin d'exceller dans des champs tels que les vagues et les vibrations, la mécanique quantique, l'ingénierie de la construction, l'ingénierie mécanique et divers autres champs. Dans cet article, nous allons discuter de la fréquence et de la fréquence naturelle, leurs définitions, leurs similitudes, leurs applications et enfin la différence entre la fréquence et la fréquence naturelle.

Fréquence

La fréquence est un concept discuté dans les mouvements périodiques des objets. Pour comprendre le concept de fréquence, une bonne compréhension des mouvements périodiques est nécessaire. Un mouvement périodique peut être considéré comme n'importe quel mouvement qui se répète dans un temps fixe. Une planète tournant autour du soleil est un mouvement périodique. Un satellite en orbite autour de la Terre est un mouvement périodique, et même le mouvement d'un ensemble de balles d'équilibre est un mouvement périodique. La plupart des mouvements périodiques que nous rencontrons sont circulaires, linéaires ou semi-circulaires. Un mouvement périodique a une fréquence. La fréquence signifie à quel point l'événement se produit «fréquente». Pour plus de simplicité, nous prenons la fréquence comme les événements par seconde. Les mouvements périodiques peuvent être uniformes ou non uniformes. Un uniforme peut avoir une vitesse angulaire uniforme. Des fonctions telles que la modulation d'amplitude peuvent avoir des périodes doubles. Ce sont des fonctions périodiques encapsulées dans d'autres fonctions périodiques. L'inverse de la fréquence du mouvement périodique donne le temps d'une période. Des mouvements harmoniques simples et des mouvements harmoniques amortissants sont également des mouvements périodiques. Ainsi, la fréquence d'un mouvement périodique peut également être obtenue en utilisant la différence de temps entre deux occurrences similaires. La fréquence d'un pendule simple ne dépend que de la longueur du pendule et de l'accélération gravitationnelle pour les petites oscillations.

Fréquence naturelle

Chaque système a une propriété appelée fréquence naturelle. Le système suivra cette fréquence, lorsque le système sera 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 être sous forme d'impédance, d'oscillation ou de superposition en fonction du système.