Amplituda vs. frekvence
  

Amplituda a frekvence jsou dvě základní vlastnosti periodických pohybů. Při studiu pohybů, jako jsou jednoduché harmonické pohyby a tlumené harmonické pohyby, je nutné tyto pojmy pochopit. V tomto článku se budeme zabývat tím, jaká je frekvence a amplituda, jejich definice, měření a závislosti amplitudy a frekvence a nakonec rozdíl mezi amplitudou a frekvencí.

Frekvence

Frekvence je koncept diskutovaný v periodických pohybech objektů. K pochopení pojmu frekvence je nutné správné porozumění periodickým pohybům. Za periodický pohyb lze považovat jakýkoli pohyb, který se opakuje v pevném časovém období. Planeta točící se kolem Slunce je periodický pohyb. Satelit obíhající kolem Země je periodický pohyb, i pohyb vyvážené koule je periodický pohyb. Většina periodických pohybů, se kterými se setkáváme, jsou kruhové, lineární nebo polokruhové. Periodický pohyb má frekvenci. Frekvence znamená, jak „je událost“ častá. Pro jednoduchost bereme frekvenci jako výskyt za sekundu. Periodické pohyby mohou být jednotné nebo nejednotné. Uniforma může mít jednotnou úhlovou rychlost. Funkce, jako je amplitudová modulace, mohou mít dvojí periody. Jsou to periodické funkce zapouzdřené do jiných periodických funkcí. Inverze frekvence periodického pohybu dává čas na období. Jednoduché harmonické pohyby a tlumené harmonické pohyby jsou také periodické pohyby. Frekvence periodického pohybu může být také získána pomocí časového rozdílu mezi dvěma podobnými událostmi. Frekvence jednoduchého kyvadla závisí pouze na délce kyvadla a gravitačním zrychlení pro malé oscilace.

Amplituda

Amplituda je také velmi důležitou vlastností periodického pohybu. Abychom pochopili pojem amplitudy, musíme pochopit vlastnosti harmonických pohybů. Jednoduchý harmonický pohyb je takový pohyb, že vztah mezi posunem a rychlostí má podobu a = -ω2x, kde „a“ je zrychlení a „x“ je posun. Zrychlení a posun jsou antiparalelní. To znamená, že síťová síla na objekt je také ve směru zrychlení. Tento vztah popisuje pohyb, kdy objekt kmitá kolem středového bodu. Je vidět, že když je posun nulový, čistá síla na objekt je také nulová. Toto je rovnovážný bod oscilace. Maximální posunutí objektu z rovnovážného bodu je známo jako amplituda kmitání. Amplituda jednoduchého harmonického kmitání striktně závisí na celkové mechanické energii systému. Pro jednoduchý systém pružina - hmotnost, je-li celková vnitřní energie E, je amplituda rovna 2E / k, kde k je pružinová konstanta pružiny. V této amplitudě je okamžitá rychlost nulová; kinetická energie je tedy také nulová. Celková energie systému je ve formě potenciální energie. V rovnovážném bodě je potenciální energie nulová.