Частоту в период: Перевод единиц Частота онлайн – Частота — Википедия

Частоту в период: Перевод единиц Частота онлайн – Частота — Википедия

Posted on

Период и частота

Физика > Период и частота

 

Как найти период и частоту – определение и формула. Читайте, что такое угловая частота, цикл, частоты синусоидальных волн, единицы измерения, уравнения.

Период – продолжительность цикла повторяющегося события, а частота – количество циклов за временной промежуток.

Задача обучения

  • Преобразование между частотой и периодом.

Основные пункты

  • Регулярно повторяющееся движение – периодическое. Одно полное повторение – цикл.
  • Продолжительность цикла – период.
  • Частота отображает число циклов, осуществленное за определенный временной промежуток. Это обратная величина периода и определяется формулой f = 1/T.
  • Некоторые перемещения лучше всего характеризовать угловой частотой (ω). Она относится к угловому смещению за временной промежуток. Вычисляется по формуле: ω = 2πf.

Термины

  • Угловая частота – угловое смещение за временной промежуток.
  • Период – длительность одного цикла в повторяющемся событии.
  • Частота – соотношение количества раз (n) периодического явления за временную единицу (t): f = n/t.

Пример

Когда-то существовал викторианский трюк. Человеку нужно было вслушаться в звук мухи, воспроизвести музыкальную ноту на пианино и сказать, сколько раз летучая мышь ударила крыльями за секунду. Если это 200 раз в секунду, то частота движения – f = 200/1 с = 200 Гц. Период составляет 1/200-ю секунду: T = 1/f = (1/200) с = 0.005 с.

Период и частота

Эти термины используют для выражения повторного движения. Период – время, которое тратится на одно повторение. Один полноценный проход – цикл. Частота – количество циклов за конкретный временной промежуток (f).

Синусоидальные волны разных частот. Нижние обладают более высокими частотами, а горизонтальная ось отображает время.

Понятия выражаются в формуле: F = 1/T.

Допустим, частота сердца новорожденного составляет 120 раз в минуту, а период – половина секунды. Если вы отточите интуицию на ожидание сопряженности больших частот с короткими периодами (и наоборот), то избежите ошибок.

Единицы

Чаще всего частота рассчитывается в герцах (Гц). 1 Гц указывает на то, что событие происходит раз в секунду. Традиционная единица, применимая во вращающихся механических приборах, – обороты в минуту (об/мин). Единица периода – секунда.

Угловая частота

Частота периодического движения лучше всего передается через угловую частоту – ω. Она относится к угловому смещению на единицу времени или скорости перемены состояния синусоидальной формы волны. В виде формулы:

Колеса совершают вращение с частотой f циклов в секунду, что можно описать как ω радиан в секунду. Механическая связь позволяет линейным колебаниям поршней парового двигателя руководить колесами

у (t) = sin(θ(т)) = sin(ωt) = sin(2πft)

ω = 2πf

Угловая частота часто отображается в радианах на секунду.

Период и частота 2020

Вибрации и колебания механических систем остаются одной из важнейших областей физики в физике. Практически каждая система колеблется или вибрирует свободно различными способами.

Что общего у океанского буя, гитары, ребенка в качелях или избиения сердца? Все они колеблются — это означает, что они перемещаются между двумя точками. Само человеческое тело является сокровищницей вибрационных явлений. Даже атомы в нашем теле вибрируют. Каждая система, которая колеблется, имеет что-то общее. Это связано с силой и энергией. Вы начинаете движение, нажимая ребенка в качелях, или вы можете увеличить энергию атомов, вибрирующих в кристалле с высокой температурой. Таким образом, колебания создают волны.

Что общего между колебаниями или волнами? Особенностью, которая связывает такие явления, является периодичность. Понятно, что небольшое количество основополагающих принципов описывает все явления, которые доказывают, что они являются общими, чем вы могли себе представить. Вы заметите определенную картину или движение в каждом явлении, которое повторяется снова и снова. Периодическое движение — это движение, которое повторяется снова и снова через регулярные промежутки времени, например, тот, который показан гитарной струной или движение назад и вперед ребенка в качелях. Время завершения одного колебательного цикла или колебания называется периодом волны. Частота просто относится к числу циклов колебаний, возникающих в секунду.

Что такое частота?

Частота волны просто относится к числу полных циклов или колебаний, которые происходят за одну секунду. Он измеряется в циклах в секунду или герц (Гц). Цикл — это одна полная вибрация, и вибрация может быть одним или несколькими событиями, тогда как колебания в основном повторяются для ряда циклов. Обычно это обозначается буквой «f» и выражается как:

f = 1 / T, где «T» представляет период времени, а «f» — частота.

Что такое Период?

Период является обратной величине частоты и определяется как время, затраченное на одно полное круговое движение вибрации или колебаний. Это просто означает время, когда что-то происходит периодически, и оно измеряется в секундах за цикл. Период времени является обратной величине частоты, которая означает, что обе величины обратно пропорциональны друг другу. В форме уравнения период выражается как:

T = 1 / f, где ‘f’ — частота, а T — период времени.

Разница между периодом и частотой

  1. Определение периода и частоты

Оба термина периода и частоты связаны, потому что они демонстрируют определенную картину движения, но они отчетливо отличаются друг от друга. Оба они связаны с периодическим явлением и часто смешиваются друг с другом. Период относится к количеству времени, которое требуется волне для завершения одного полного цикла колебаний или вибрации. Частота, напр

Колебания: частота, период

Прежде, чем начинать решать “серьезные” задачи, нужно хорошо освоить терминологию, основу. Поэтому вводная статья посвящена определению периода, частоты, циклической частоты колебаний, амплитуды и общей записи закона колебаний.

Колебания

Колебания

Задача 1. Грузик на пружине за t=6 с совершил n=18

колебаний. Найти период и частоту колебаний.

Период – время одного полного колебания:

    \[T=\frac{t}{n}=\frac{6}{18}=\frac{1}{3}\]

Частота колебаний

    \[\nu=\frac{1}{T}=3\]

Ответ: T=\frac{1}{3}

c, \nu=3 Гц.

Задача 2. Груз на пружине за t=1 мин совершает n=86 колебаний. Определить период колебаний и циклическую частоту.

Период – время одного полного колебания:

    \[T=\frac{t}{n}=\frac{60}{86}=0,7\]

Циклическая частота (угловая частота) равна:

    \[\omega=2\pi \nu=\frac{2\pi}{T}=\frac{2\pi}{0,7}=8,98\]

Ответ: T=0,7 c, \omega =9

рад/с.

Задача 3. За 1 с комар совершает 600 взмахов крыльями, а период колебаний крыльев шмеля 5 мс. Какое из насекомых и на сколько сделает в полете большее количество взмахов за 1 мин?

Частота колебаний крыльев комара – 600 Гц. Частота колебаний крыльев шмеля равна:

    \[\nu=\frac{1}{T}=\frac{1}{0,005}=200\]

Следовательно, комар делает на 400 взмахов за 1 с больше, чем шмель, а за 1 минуту – на 24000 взмахов.

Ответ: комар, на 24000.

Задача 4. Крылья пчелы колеблются с частотой f= 240 Гц. Сколько взмахов крыльями сделает пчела, пока долетит до цветочного поля, расположенного на расстоянии в 500 м, если она летит со скоростью \upsilon = 4 м/с?

Если скорость полета пчелы известна и известно расстояние, определим  время полета:

    \[t=\frac{S}{t}\]

Тогда количество взмахов за это время равно:

    \[n=f \cdot \frac{S}{\upsilon}=240 \cdot \frac{500}{4}=30000\]

Ответ: 30 000.

Задача 5. Найти амплитуду, период и частоту колебаний, если закон колебаний материальной точки имеет вид x =5 \cos 6,28 t (см).

Амплитуда – первое число в законе колебаний, то есть A=5. Циклическая частота – множитель при t, \omega=6,28. Тогда период

    \[T=\frac{2\pi}{\omega}=1\]

А частота:

    \[\nu=\frac{1}{T}=1\]

Ответ: T=1 с, \nu=1 Гц.

Свойства волн: длина, частота и скорость

Физика > Длина волны, частота в соотношении со скоростью

 

Характеристика волны – длина, скорость и частота. Узнайте, что такое частота на графике волны, фазовая и групповая скорость, распространение волны и амплитуда.

Волны характеризуются по частоте, длине и амплитуде. Есть также два типа скорости: фазовая и групповая.

Задача обучения

  • Рассмотреть главные характерные свойства волн.

Основные пункты

  • Длина волны – пространственный период.
  • Частота – число циклов за временной промежуток. Нельзя смешивать с угловой частотой.
  • Фазовую скорость можно определить в качестве произведения длины и частоты.

Термины

  • Скорость волны – абсолютный показатель скорости, при которой проходит фаза любого частотного компонента волны.
  • Частота – соотношение числа периодического явления к временному промежутку: f = n/t.

Пример

Если мы рассмотрим видимый свет, то можем отобразить его как электромагнитную волну. Она будет представлена электрическими и магнитными полями, смещающимися в среде. Частоту определяют как цвет: 4 × 1014 Гц (красный), 8 × 1014 Гц (фиолетовый), а между ними – все остальные. Длина волны существует в обратной пропорциональности частоте: чем больше частота, тем короче длина.

Свойства волн

Волны характеризуются по их свойствам. Амплитуда представляет половину дистанции от гребня к впадине. Также можно заметить длину волны – пространственный период (от гребня к гребню), обозначающийся буквой λ.

Частота – количество пройденных циклов за определенный временной промежуток. В виде формулы:

Красная волна наделена низкочастотным синусом, поэтому наблюдается мало повторений циклов. А вот у фиолетовой высокая частота. Заметьте, что время растет по горизонтали

f = 1/T (T – период колебаний).

Частота и длина волны также могут быть связаны друг с другом по отношению к «скорости» волны. Получаем:

v = fλ (v – скорость волны или фазовая скорость, с которой фаза волны распространяется в пространстве).

Есть также групповая скорость волны – показатель, с которым общая форма волновых амплитуд (модуляция или огибающая волны) распространяется в пространстве.

Перед вами волна с групповой (положительная) и фазовой (отрицательная) скоростями, движущихся в разных направлениях

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *