Kolika je frekvencija oscilacija?

Sve na planeti ima svoju frekvenciju. Prema jednoj verziji, ona je čak i temelj našeg svijeta. Nažalost, teorija je vrlo složena da bi se to moglo iskazati u okviru jedne publikacije, pa ćemo razmotriti samo učestalost oscilacija kao neovisnog djelovanja. U članku će se dati definicija tog fizičkog procesa, njegovih mjernih jedinica i mjeriteljske komponente. Na kraju će se razmotriti primjer važnosti običnog zvuka u svakodnevnom životu. Otkrivamo što je on i kakva je njegova priroda.

Što se zove frekvencija oscilacija?

Pod time se misli na fizičku veličinu koja se koristi za karakteriziranje periodičnog procesa, koji je jednak broju ponavljanja ili pojavljivanja određenih događaja po jedinici vremena. Ovaj se pokazatelj izračunava kao omjer broja tih incidenata i vremenskog razdoblja tijekom kojeg su počinjeni. Svaki element svijeta ima svoju frekvenciju oscilacija. Tijelo, atom, cestovni most, vlak, avion - svi oni čine određene pokrete koji se tako nazivaju. Neka ti procesi nisu vidljivi oku, oni su. Mjerne jedinice u kojima se razmatra frekvencija oscilacija su herci. Ime su dobili u čast fizičara njemačkog podrijetla. Heinrich Hertz.

Trenutačna frekvencija

Periodni signal može se karakterizirati trenutnom frekvencijom, koja je, s obzirom na točnost koeficijenta, brzina promjene faze. Može se prikazati kao zbroj harmoničkih komponenti spektra s vlastitim konstantnim oscilacijama.

Frekvencija cikličkih oscilacija

To je prikladno koristiti u teorijskoj fizici, osobito u dijelu o elektromagnetizmu. Ciklična frekvencija (koja se naziva i radijalna, kružna, kutna) je fizička veličina koja se koristi za označavanje intenziteta porijekla oscilatornog ili rotacijskog gibanja. Prvi se izražava u okretajima ili oscilacijama u sekundi. u rotacijsko gibanje frekvencija jednaka je modulu vektora kutna brzina.

Izraz ovog indikatora se izvodi u radijanima jednu sekundu. Dimenzija cikličke frekvencije je inverzna vremena. U brojčanim terminima jednak je broju oscilacija ili okretaja koji su se dogodili u broju sekundi 2π. Njegovo uvođenje u uporabu omogućuje znatno pojednostavljenje raznih formula u elektronici i teorijskoj fizici. Najpopularniji primjer korištenja je izračunavanje rezonantne cikličke frekvencije oscilirajućeg LC kruga. Ostale formule mogu postati složenije.

Frekvencija diskretnih događaja

Ova vrijednost podrazumijeva vrijednost koja je jednaka broju diskretnih događaja koji se javljaju po jedinici vremena. U teoriji se obično koristi pokazatelj - drugi do minus prvi stupanj. U praksi, da bi se izrazila frekvencija impulsa, obično se koristi hert.

Frekvencija rotacije

Pod njim se razumije fizička veličina, koja je jednaka broju punih revolucija koje se pojavljuju po jedinici vremena. Također se primjenjuje indikator - drugi do minus prvi stupanj. Kako bi označili obavljeni posao, mogu koristiti izraze kao što su revolucija u minuti, sat, dan, mjesec, godina i druge.

Jedinice mjere

Kolika je frekvencija izmjerene oscilacije? Ako uzmemo u obzir SI sustav, ovdje je mjerna jedinica herc. Izvorno ga je uvela Međunarodna elektrotehnička komisija 1930. Na 11. Općoj konferenciji o utezima i mjerama 1960. osiguran je korištenje ovog pokazatelja kao SI jedinica. Što je predstavljeno kao “ideal”? Učinili su frekvenciju kada se jedan ciklus odvija u jednoj sekundi.

Ali što učiniti s proizvodnjom? Za njih su fiksirane proizvoljne vrijednosti: kilo ciklus, megaciklus u sekundi i tako dalje. Stoga, uzimajući u ruke uređaj koji radi s indikatorom u GHz (kao procesor računala), možete grubo zamisliti koliko akcija radi. Čini se da se vrijeme za osobu usporava. No, za isto razdoblje, tehnologija uspijeva ostvariti milijune, pa i milijarde operacija u sekundi. U jednom satu, računalo već radi toliko akcija da ih većina ljudi ne može predstaviti ni numerički.

Mjeriteljski aspekti

Frekvencija oscilacija primijenjena je čak iu mjeriteljstvu. Razni uređaji imaju mnogo funkcija:

1. Izmjerite frekvenciju impulsa. Oni su predstavljeni elektronskim brojevima i kondenzatorskim tipovima.
2. Odredite frekvenciju spektralnih komponenti. Postoje heterodinski i rezonantni tipovi.
3. Provodi se analiza spektra.
4. Reproducirajte željenu frekvenciju s određenom točnošću. Mogu se primijeniti različite mjere: standardi, sintetizatori, generatori signala i drugu tehniku ​​tog smjera.
5. Usporedite primljene oscilacije, u tu svrhu koriste usporednik ili osciloskop.

Primjer rada: Zvuk

Sve navedeno može biti prilično teško razumjeti, jer smo koristili suhi jezik fizike. Da biste razumjeli dane informacije, možete dati primjer. U njemu će sve biti detaljno opisano, na temelju analize slučajeva iz modernog života. Da biste to učinili, uzmite najpoznatiji primjer vibracija - zvuk. Njegova svojstva, kao i posebnosti primjene mehaničkih elastičnih oscilacija u mediju, izravno ovise o frekvenciji.

Ljudski slušni organi mogu podići vibracije u rasponu od 20 Hz do 20 kHz. A s godinama će se gornja granica postupno smanjivati. Ako frekvencija oscilacija zvuka padne ispod 20 Hz (što odgovara podugovaranju), tada će se stvoriti infrazvuk. Ovaj tip, koji se u većini slučajeva ne čuje za nas, ljudi i dalje mogu osjećati da je to potrebno. Pri prekoračenju granice od 20 kilohertz generiraju se oscilacije koje se nazivaju ultrazvuk. Ako frekvencija prelazi 1 GHz, tada ćemo se baviti hipersoundom. Razmotrimo li takav glazbeni instrument kao klavir, on može stvarati oscilacije u rasponu od 27,5 Hz do 4186 Hz. Treba imati na umu da se glazbeni zvuk ne sastoji samo od temeljne frekvencije - s njom se miješaju tonovi i harmonici. Sve to zajedno određuje boju.

zaključak

Kao što ste imali priliku učiti, frekvencija oscilacija je izuzetno važna komponenta koja omogućuje našem svijetu da funkcionira. Zahvaljujući njoj, možemo čuti, računala rade s njom i obavljaju se mnoge druge korisne stvari. Ali ako frekvencija oscilacija premaši optimalnu granicu, tada može početi određena šteta. Dakle, ako utjecate na procesor tako da njegov kristal radi s dvostruko većim brojevima, brzo će uspjeti.

Slično se može dogoditi i s ljudskim životom, kada se visoke frekvencije rasprsnu. Također, bit će i drugih negativnih promjena s tijelom, što će uzrokovati određene probleme, uključujući i smrt. Štoviše, zbog specifičnosti fizičke prirode, ovaj proces će se protegnuti tijekom prilično dugog vremenskog razdoblja. Usput, uzimajući u obzir taj faktor, vojska razmatra nove mogućnosti za razvoj oružja budućnosti.