A mechanikai rendszerek rezgései és rezgései továbbra is a fizika egyik legfontosabb kutatási területe. Gyakorlatilag minden rendszer szabadon rezg vagy rezg, sokféle módon.
Mi köze van az óceánbója, a gitár, a lengő gyermek vagy a szívverésnek? Mindegyik oszcillál - azaz két pont között oda-vissza mozog. Maga az emberi test a vibrációs jelenségek kincstára. Még a testünk atomjai is rezegnek. Minden rezgő rendszernek van valami közös. Ez erőt és energiát foglal magában. A mozgást úgy indíthatja el, hogy a gyermeket egy hintaba tolja, vagy növelheti a kristályban rezgő atomok energiáját a hővel. Tehát az oszcillációk hullámokat generálnak.
Milyen közös az oszcillációk vagy hullámok? Az ilyen jelenségeket a periodicitás jellemzi. Nyilvánvaló, hogy csak néhány alapelv írja le az összes jelenséget, ami bizonyítja, hogy azok általánosak, mint ahogy el tudta volna képzelni. Minden jelenségben megfigyel egy bizonyos mintát vagy mozgást, amely újra és újra megismétlődik. A periódusos mozgás olyan mozgás, amely rendszeres időközönként újra és újra megismétlődik, például egy gitárhúr vagy a hintában lévő gyermek oda-vissza mozgása. Az egyik rezgésciklus vagy rezgés teljes időtartamát egy hullám periódusának nevezzük. A frekvencia egyszerűen arra utal, hogy egy oszcilláció ciklusa másodpercenként történik.
A hullám frekvenciája egyszerűen a teljes ciklusok vagy oszcillációk számát jelzi, amelyek egy másodperc alatt bekövetkeznek. Ezt másodpercenként vagy Hz-ben (Hz) mérik. A ciklus egy teljes rezgés, és a rezgés lehet egy vagy több esemény, míg az oszcillációk több ciklusonként ismétlődnek. Ezt általában „f” betűvel jelölik, és a következőképpen fejezik ki:
f = 1 / T, ahol „T” az időtartamot jelöli, az „f” pedig a frekvencia.
A periódus a frekvencia inverze, és a rezgés vagy rezgés egy teljes körútának eltelt ideje. Ez egyszerűen arra utal, hogy valami időszakosan megtörténik, és másodpercenként, ciklusonként mérik. Az időtartam a frekvencia viszonossága, ami azt jelenti, hogy mindkét mennyiség fordítottan arányos egymással. Az egyenlet formájában az időszakot a következőképpen fejezzük ki:
T = 1 / f, ahol „f” a frekvencia és „T” az időtartam.
Mind az időszak, mind a gyakoriság kifejezések összefüggenek, mert bizonyos mozgási mintát mutatnak, mégis határozottan különböznek egymástól. Mindkettő periódusos jelenséghez kapcsolódik, és gyakran összekeverik egymást. A periódus az az időtartam, amely alatt egy hullám szükséges egy teljes oszcillációs vagy rezgési ciklus befejezéséhez. A frekvencia éppen ellenkezőleg: a teljes ciklusok száma vagy másodpercenként fellépő oszcillációk. A periódus az időhez viszonyított mennyiség, míg a gyakoriság az arányhoz kapcsolódik. A periódus egyszerűen arra utal, hogy valami időszakosan megtörténik, míg a gyakoriság azt jelenti, hogy milyen gyakran történik meg.
Mindkét mennyiség fordítottan arányos egymással. A frekvenciát ciklusokban, másodpercenként ingadozással, másodpercenkénti rezgésekkel stb. Fejezik ki, és általában „f” betűvel jelölik. Az időtartamot másodpercenként és ciklusonként fejezik ki. A frekvenciaegység Hertz (Hz), a „T” pedig egy teljes rezgés időtartamát jelöli. Matematikai szempontból mindkét mennyiség kölcsönösen kölcsönös. Az egyenlet formájában a gyakoriságot és az időtartamot a következők fejezik ki:
f = 1 / T, ahol f frekvencia és T periódus.
Ez is kifejezhető:
T = 1 / f
Tegyük fel, hogy egy hullámnak egy másodpercre van szüksége az oszcillációhoz, ami azt jelenti, hogy a hullám időszaka 1 másodperc. A gyakoriság és az idő fordítottan arányosak egymással. Mivel másodpercenként csak egy ciklus fordul elő, a hullám frekvenciája másodpercenként 1 ciklus lenne. És ha a hullám fél másodpercig tart a teljes ciklus oszcillációjához, akkor a hullám periódusa 0,5 másodperc, és a frekvencia 1 / 0,5 = 2, azaz 2 ciklus másodpercenként. Tehát, ha hosszabb az időtartam, csökkentse a frekvenciát, és fordítva.
Mind a gyakoriság, mind az időtartam egyaránt a hullámok alapvető paraméterei, egymással kapcsolatban, ám mennyiségi szempontból megkülönböztethetően különböznek egymástól. A hullám frekvenciája a sebesség mennyiségéhez kapcsolódik, míg a hullám időszaka az idő mennyiségéhez kapcsolódik. Az időtartam arra az időre vonatkozik, amely alatt egy hullám befejezi a teljes rezgési vagy rezgési ciklust, amely inverz a frekvencián. A frekvencia az egy másodperc alatt fellépő rezgések számára vonatkozik, amely az időtartam inverze. A frekvenciát általában Hertzben (Hz) mérik, és az időtartamot másodpercekben mérik. Mindkettő fordítottan arányos egymással, vagyis ha a frekvencia magasabb, akkor az időszak alacsonyabb, és fordítva. A frekvenciát „f” betűvel, a periódust pedig „T” jelöli.