Каква е честотата на трептенията?

Всичко на планетата има своята честота. Според една версия, тя е дори основата на нашия свят. Уви, теорията е много сложна, за да я изразим в рамките на една публикация, затова ще разглеждаме само честотата на колебанията като самостоятелно действие. В статията ще бъде дадено дефинирането на този физически процес, неговите мерни единици и метрологичния компонент. И накрая ще бъде разгледан пример за значението на обикновения звук в обикновения живот. Разбираме какво е той и каква е неговата природа.

Какво се нарича честота на трептенията?

Под това се разбира физична величина, която се използва за характеризиране на периодичен процес, който е равен на броя на повторенията или появата на определени събития за единица време. Този показател се изчислява като съотношение на броя на тези инциденти към периода, през който те са били извършени. Всеки елемент на света има своя собствена честота на трептене. Тялото, атомът, пътният мост, влакът, равнината - всички те правят определени движения, които се наричат ​​така. Нека тези процеси не са видими за окото, те са. Мерните единици, в които се разглежда честотата на трептене, са херци. Те получиха името си в чест на физик от немски произход. Хайнрих Херц.

Незабавна честота

Периодичният сигнал може да се характеризира с мигновена честота, която до фактор е скоростта на промяна на фазата. Тя може да бъде представена като сума от хармонични спектрални компоненти с техните собствени постоянни колебания.

Честота на цикличните колебания

Удобно е да се използва в теоретичната физика, особено в раздела за електромагнетизма. Цикличната честота (наричана още радиална, кръгова, ъглова) е физическа величина, която се използва за означаване на интензитета на произхода на колебателното или ротационното движение. Първият се изразява в обороти или трептения в секунда. при въртеливо движение честотата е равна на модула на вектора ъгловата скорост.

Изразяването на този индикатор се извършва в радиани за една секунда. Размерът на цикличната честота е обратното на времето. В числови термини тя е равна на броя на осцилациите или оборотите, които са настъпили в броя на секунди 2π. Въвеждането му в употреба ви позволява значително да опростите разнообразния набор от формули в електрониката и теоретичната физика. Най-популярният пример за използване е изчисляването на резонансната циклична честота на осцилираща LC верига. Други формули могат да станат по-сложни.

Честота на дискретни събития

Тази стойност предполага стойност, равна на броя на отделните събития, които се случват за единица време. На теория, индикаторът обикновено се използва - второ до минус първа степен. На практика, за да се изрази честотата на импулсите, обикновено се използва херц.

Честота на въртене

Под него се разбира физичната величина, която е равна на броя на пълните обороти, които се случват за единица време. Той също така прилага индикатора - второ до минус първа степен. За позоваване на свършената работа, те могат да използват фрази като революция в минута, час, ден, месец, година и други.

Мерни единици

Каква е честотата на измерване на трептенията? Ако вземем предвид системата SI, тук единицата за измерване е херц. Първоначално той е въведен от Международната електротехническа комисия през 1930 г. А на 11-та Генерална конференция по тежести и мерки през 1960 г. бе осигурено използването на този индикатор като единици за СИ. Какво е представено като „идеал“? Те правят честотата, когато един цикъл се провежда за една секунда.

Но какво да правим с производството? За тях са били определени произволни стойности: килограмов цикъл, мегацикъл в секунда и т.н. Ето защо, като вземем в ръка устройство, което работи с индикатора в GHz (като компютърен процесор), можете грубо да си представите колко действия изпълнява. Изглежда, че времето се забавя за човека. Но за същия период технологията успява да изпълни милиони и дори милиарди операции в секунда. За един час компютърът вече прави толкова много действия, че повечето хора не могат дори да ги представят в числови термини.

Метрологични аспекти

Честотата на трептенията се прилага дори в метрологията. Различни устройства имат много функции:

1. Измерете честотата на импулсите. Те са представени чрез електронно броене и кондензаторни типове.
2. Определете честотата на спектралните компоненти. Има хетеродинни и резонансни типове.
3. Извършва се анализ на спектъра.
4. Възпроизведете желаната честота с определена точност. Могат да се прилагат различни мерки: стандарти, синтезатори, генератори на сигнали и друга техника на тази посока.
5. Сравнете получените трептения, за целта те използват компаратор или осцилоскоп.

Пример за работа: Звук

Всичко това може да бъде доста трудно за разбиране, тъй като използвахме сухия език на физиката. За да разберете дадената информация, можете да дадете пример. Всичко ще бъде подробно описано в него, въз основа на анализа на случаите от съвременния живот. За да направите това, помислете за най-известния пример за вибрации - звук. Нейните свойства, както и особеностите при прилагането на механични еластични колебания в средата, са пряко зависими от честотата.

Човешките слухови органи могат да улавят вибрации, които варират от 20 Hz до 20 kHz. А с възрастта горната граница постепенно ще намалява. Ако честотата на звуковите колебания падне под 20 Hz (което съответства на подизпълнител), тогава ще се създаде инфразвук. Този тип, който в повечето случаи не ни се чува, хората все още могат да чувстват, че е необходимо. При превишаване на границата от 20 килохерца се генерират трептения, които се наричат ​​ултразвук. Ако честотата надвишава 1 GHz, в този случай ще се справим с хиперзвук. Ако разглеждаме такъв музикален инструмент като пиано, тогава той може да създава колебания в диапазона от 27.5 Hz до 4186 Hz. Трябва да се има предвид, че музикалният звук не се състои само от основната честота - с нея се смесват обертони и хармоници. Всичко това заедно определя тембъра.

заключение

Както имахте възможност да научите, честотата на трептенията е изключително важен компонент, който позволява на нашия свят да функционира. Благодарение на нея можем да чуем, че компютрите работят с нея и се изпълняват много други полезни неща. Но ако честотата на трептенията надвиши оптималния лимит, тогава може да започне известно увреждане. Така че, ако засегнете процесора така, че кристалът му да работи с два пъти по-голям брой, той бързо ще се провали.

Подобно може да се постигне и с човешкия живот, когато при висока честота му избухна тъпанчето. Също така ще има и други негативни промени в тялото, които ще доведат до определени проблеми, включително смърт. Освен това, поради особеностите на физическата природа, този процес ще се разтегне за доста дълъг период от време. Между другото, като се вземе предвид този фактор, военните обмислят нови възможности за разработване на оръжия на бъдещето.