Разлика между основна и естествена честота

Основна честота срещу естествена честота
 

Естествената честота и основната честота са две вълнообразни явления, които са много важни. Тези явления имат голямо значение в области като музика, строителни технологии, предотвратяване на бедствия, акустика и повечето от естествения системен анализ. Жизненоважно е да имате ясно разбиране в тези понятия, за да постигнете превъзходство в такива области. В тази статия ще обсъдим коя е основната честота и естествената честота, техните дефиниции, приложения, явленията, свързани с естествената честота и основната честота, техните прилики и накрая разликите между естествена честота и основна честота.

Какво е естествена честота?

Всяка система има свойство, наречено естествена честота. Системата ще следва тази честота, ако системата трябва да бъде снабдена с малки колебания. Естествената честота на системата е много важна. Събития като земетресения и ветрове могат да унищожат обекти със същата естествена честота като самото събитие. Много е важно да се разбере и измери естествената честота на системата, за да се предпази от подобни природни бедствия. Естествената честота е пряко свързана с резонанса. Когато една система (например махало) получи малко трептене, тя ще започне да се люлее. Честотата, с която се люлее, е естествената честота на системата. Сега си представете периодична външна сила, приложена към системата. Честотата на тази външна сила не е непременно подобна на естествената честота на системата. Тази сила ще се опита да осцилира системата до честотата на силата. Това създава неравномерен модел. Известна енергия от външната сила се абсорбира от системата. Сега нека разгледаме случая, в който честотите са еднакви. В този случай махалото свободно ще се люлее с максимална енергия, погълната от външната сила. Това се нарича резонанс. Системи като сгради, електронни и електрически вериги, оптични системи, звукови системи и дори биологични системи имат естествени честоти. Те могат да бъдат под формата на импеданс, трептене или суперпозиция, в зависимост от системата.

Какво е основна честота?

Фундаменталната честота е концепция, обсъждана при стоящи вълни. Представете си две еднакви вълни, които се движат в противоположни посоки. Когато тези две вълни се срещнат, резултатът се нарича стояща вълна. Уравнението на вълна, пътуваща в посока + x, е y = A sin (ωt - kx), а уравнението за подобна вълна, пътуваща в посока -x, е y = A sin (ωt + kx). По принципа на суперпозицията, получената форма на вълната от припокриването на тези две е y = 2A sin (kx) cos (ωt). Това е уравнението на стояща вълна. „x“ е разстоянието от произхода; за дадена стойност x, 2A sin (kx) става константа. Грехът (kx) варира между -1 и +1. Следователно, максималната амплитуда на системата е 2A. Основната честота е свойство на системата. При основната честота двата края на системите не се колебаят и са известни като възли. Центърът на системата се колебае с максималната амплитуда и е известен като антинода.