Amplitud lwn Frekuensi
Amplitud dan kekerapan ialah dua daripada sifat asas gerakan berkala. Pemahaman yang betul dalam konsep ini diperlukan dalam kajian gerakan seperti gerakan harmonik mudah dan gerakan harmonik terlembap. Dalam artikel ini, kita akan membincangkan tentang frekuensi dan amplitud, takrifannya, pengukuran dan kebergantungan amplitud dan kekerapan, dan akhirnya perbezaan antara amplitud dan frekuensi.
Kekerapan
Frekuensi ialah konsep yang dibincangkan dalam gerakan berkala objek. Untuk memahami konsep kekerapan, pemahaman yang betul tentang gerakan berkala diperlukan. Pergerakan berkala boleh dianggap sebagai sebarang gerakan yang berulang dalam tempoh masa yang tetap. Planet yang beredar mengelilingi matahari ialah pergerakan berkala. Satelit yang mengorbit mengelilingi bumi adalah gerakan berkala malah gerakan set bola imbangan adalah gerakan berkala. Kebanyakan gerakan berkala yang kita hadapi adalah bulat, linear atau separuh bulatan. Pergerakan berkala mempunyai frekuensi. Kekerapan bermaksud seberapa "kerap" acara itu. Untuk kesederhanaan, kami mengambil kekerapan sebagai kejadian sesaat. Pergerakan berkala boleh sama ada seragam atau tidak seragam. Seragam boleh mempunyai halaju sudut seragam. Fungsi seperti modulasi amplitud boleh mempunyai tempoh dua kali ganda. Ia adalah fungsi berkala yang terkandung dalam fungsi berkala lain. Songsangan bagi kekerapan gerakan berkala memberikan masa untuk tempoh. Pergerakan harmonik mudah dan gerakan harmonik terlembap juga merupakan gerakan berkala. Oleh itu, kekerapan pergerakan berkala juga boleh diperoleh menggunakan perbezaan masa antara dua kejadian yang serupa. Kekerapan bandul ringkas hanya bergantung pada panjang bandul dan pecutan graviti untuk ayunan kecil.
Amplitud
Amplitud juga merupakan sifat yang sangat penting bagi gerakan berkala. Untuk memahami konsep amplitud, sifat-sifat gerakan harmonik mesti difahami. Pergerakan harmonik ringkas ialah gerakan sedemikian sehingga hubungan antara sesaran dan halaju berbentuk a=-ω2x dengan “a” ialah pecutan dan “x” ialah anjakan. Pecutan dan sesaran adalah antiselari. Ini bermakna daya bersih pada objek juga berada pada arah pecutan. Hubungan ini menerangkan gerakan di mana objek berayun tentang titik pusat. Ia boleh dilihat bahawa apabila sesaran adalah sifar daya bersih pada objek juga adalah sifar. Ini ialah titik keseimbangan ayunan. Anjakan maksimum objek dari titik keseimbangan dikenali sebagai amplitud ayunan. Amplitud ayunan harmonik ringkas bergantung sepenuhnya kepada jumlah tenaga mekanikal sistem. Untuk spring mudah – sistem jisim, jika jumlah tenaga dalaman ialah E, amplitud adalah sama dengan 2E/k, di mana k ialah pemalar spring bagi spring. Pada amplitud itu, halaju serta-merta ialah sifar; dengan itu, tenaga kinetik juga sifar. Jumlah tenaga sistem adalah dalam bentuk tenaga keupayaan. Pada titik keseimbangan, tenaga keupayaan menjadi sifar.
Apakah perbezaan antara amplitud dan frekuensi?
• Amplitud bergantung sepenuhnya pada jumlah tenaga sistem, manakala kekerapan ayunan bergantung pada sifat pengayun itu sendiri.
• Untuk sistem tertentu, amplitud boleh ditukar tetapi kekerapan tidak boleh.
