Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Fysik

Afhænger frekvens af amplitude for harmoniske oscillatorer?

Nej, frekvens gør ikke Afhænger af amplitude for enkle harmoniske oscillatorer.

Her er hvorfor:

* Enkel harmonisk bevægelse: En simpel harmonisk oscillator er et system, der, når den er fordrevet fra dets ligevægtsposition, oplever en gendannelse af kraft, der er proportional med forskydningen. Denne gendannelsesstyrke er det, der driver den oscillerende bevægelse.

* frekvens: Hyppigheden af ​​en harmonisk oscillator bestemmes af systemets fysiske egenskaber, såsom dets masse og stivheden af ​​gendannelse af kraft. I et fjedermasse-system bestemmes frekvensen for eksempel af objektets masse og fjederkonstanten.

* Amplitude: Amplituden af ​​en harmonisk oscillator er den maksimale forskydning fra dens ligevægtsposition. Mens amplituden påvirker systemets energi og den maksimale hastighed, ændrer den ikke den hastighed, hvormed systemet svinger (dvs. frekvensen).

Analogi: Forestil dig en pendul, der svinger. Hyppigheden af ​​dens sving (hvor mange gange den svinger frem og tilbage pr. Sekund) bestemmes af længden af ​​pendelen. Amplituden (hvor langt det svinger ud) ændrer ikke, hvor hurtigt det svinger.

Undtagelser:

* ikke-lineære oscillatorer: I mere komplekse oscillatorer, hvor gendannelse af kraft ikke er strengt proportional med forskydningen, kan frekvensen påvirkes af amplituden. Dette kaldes "ikke-linearitet", og det er almindeligt i virkelige verdenssystemer.

* drevne oscillatorer: Når en harmonisk oscillator udsættes for en ekstern drivkraft, kan frekvensen af ​​svingningerne påvirkes af frekvensen af ​​drivkraften, især hvis drivkraften er nær den naturlige frekvens af oscillatoren.

Fortæl mig, hvis du har andre spørgsmål.

Varme artikler