Jaká je frekvence oscilace?

Všechno na planetě má svou četnost. Podle jedné verze je to dokonce základ našeho světa. Bohužel, teorie je velmi složitá, aby to bylo uvedeno v rámci jedné publikace, proto budeme považovat pouze kmitočet kmitání za samostatnou akci. V rámci článku bude uvedeno definice tohoto fyzického procesu, jeho měrných jednotek a metrologické složky. A nakonec bude zvažován příklad významu obyčejného zvuku v běžném životě. Zjistíme, co je a jaká je jeho povaha.

Co se nazývá oscilační kmitočet?

Tím se míní fyzikální veličina, která se používá k charakterizaci periodického procesu, který se rovná počtu opakování nebo výskytu určitých událostí za jednotku času. Tento ukazatel se vypočítá jako poměr počtu těchto incidentů k časovému období, během kterého byly tyto události spáchány. Každý prvek světa má vlastní oscilační kmitočet. Tělo, atom, silniční most, vlak, letadlo - všichni dělají určité pohyby, které se nazývají. Nechť tyto procesy nejsou viditelné pro oko, jsou. Jednotky měření, ve kterých je oscilační kmitočet považována, jsou hertzové. Obdrželi své jméno na počest fyziků německého původu. Heinrich Hertz.

Okamžitá frekvence

Periodický signál může být charakterizován okamžitou frekvencí, která, s přesností koeficientu, je rychlost změny fáze. Může být reprezentován součtem harmonických spektrálních složek s vlastními konstantními kmity.

Cyklická kmitočtová frekvence

Je vhodné jej použít v teoretické fyzice, zejména v části o elektromagnetismu. Cyklická frekvence (také nazývaná radiální, kruhová, úhlová) je fyzikální veličina, která se používá k označení intenzity původu oscilačního nebo rotačního pohybu. První je vyjádřena v otáčkách nebo oscilacích za sekundu. S rotační pohyb frekvence se rovná modulu vektoru úhlová rychlost.

Výraz tohoto indikátoru se provádí v radiánech po dobu jedné sekundy. Rozměr cyklické frekvence je inverzní. Číselně se rovná počtu kmitů nebo otáček, které se vyskytly v počtu sekund 2p. Jeho úvod do používání vám umožňuje výrazně zjednodušit různé vzorce vzorků v elektronice a teoretické fyzice. Nejobvyklejším příkladem použití je výpočet rezonanční cyklické frekvence oscilačního LC-obvodu. Jiné vzorce mohou být složitější.

Frekvence diskrétních událostí

Tato hodnota znamená hodnotu, která se rovná počtu diskrétních událostí, které se vyskytují za jednotku času. Teoreticky se indikátor obvykle používá - druhý až minus první stupeň. V praxi se k vyjádření frekvence pulsů obvykle používá hertz.

Frekvence otáčení

Pod ním rozumí fyzické množství, které se rovná počtu plných otáček, které se vyskytují za jednotku času. Použije také ukazatel - druhý až minus první stupeň. Chcete-li naznačit vykonanou práci, mohou používat fráze jako otáčky za minutu, hodinu, den, měsíc, rok a další.

Jednotky míry

Jaká je frekvence kmitání měřená? Pokud vezmeme v úvahu systém SI, zde je měřicí jednotka hertz. Původně byla zavedena Mezinárodní elektrotechnickou komisí v roce 1930. A 11. generální konference o váhách a opatřeních v roce 1960 zajistila použití tohoto indikátoru jako jednotky SI. Co bylo navrženo jako "ideál"? Udělali frekvenci, když jeden cyklus probíhá za sekundu.

Ale co s produkcí dělat? Pro ně byly stanoveny libovolné hodnoty: kilo cyklus, megacykl za sekundu a tak dále. Proto, vezmete-li do ruky zařízení pracující s indikátorem v GHz (jako počítačový procesor), můžete zhruba představit, kolik činností provádí. Zdá se, že pro člověka čas zpomaluje. Technologie se však ve stejném období podaří provádět miliony a dokonce miliardy operací za sekundu. Během jedné hodiny počítač již dělá tolik akcí, které většina lidí nemůže dokonce reprezentovat v číselných termínech.

Metrologické aspekty

Kmitočet oscilace byl aplikován i v metrologii. Různá zařízení mají mnoho funkcí:

1. Změřte frekvenci impulzů. Jsou představovány typy elektronového počítání a kondenzátorů.
2. Určete frekvenci spektrálních komponent. Existují heterodynní a rezonanční typy.
3. Analýza spektra se provádí.
4. Reprodukujte požadovanou frekvenci s určitou přesností. Mohou být použita různá opatření: normy, syntezátory, generátory signálů a další techniku ​​tohoto směru.
5. Porovnejte přijaté oscilace, pro tento účel používají komparátor nebo osciloskop.

Příklad práce: Zvuk

Všechno výše uvedené může být docela obtížné pochopit, protože jsme použili suchý jazyk fyziky. Chcete-li porozumět uvedeným informacím, můžete uvést příklad. Vše bude v něm detailně popsáno na základě analýzy případů moderního života. Chcete-li to udělat, zvážit nejslavnější příklad vibrací - zvuk. Jeho vlastnosti, stejně jako zvláštnosti zavádění mechanických pružných kmitů v médiu, jsou přímo závislé na frekvenci.

Lidské sluchové orgány mohou zachytit vibrace, které se pohybují od 20 Hz do 20 kHz. A s věkem bude horní limit postupně klesat. Pokud frekvence zvukových kmitů klesne pod 20 Hz (což odpovídá subkontraktázě), pak se vytvoří infrazvuk. Tento typ, který ve většině případů není slyšet, lidé mohou stále cítit, že je to nutné. Při překročení limitu 20 kilohertzových kmitů se generují, což se nazývá ultrazvuk. Pokud frekvence přesahuje 1 GHz, pak se v tomto případě budeme zabývat hypersoundem. Pokud považujeme takový hudební nástroj za klavír, pak může vytvářet kmity v rozmezí od 27,5 Hz do 4186 Hz. Měli bychom mít na paměti, že hudební zvuk nespočívá pouze v základní frekvenci - s ním se mísí podtóny a harmonické. To vše společně určí časopis.

Závěr

Jak jste měli příležitost se naučit, kmitočtová frekvence je nesmírně důležitá součást, která dovoluje fungování našeho světa. Díky ní můžeme slyšet, počítače pracují s ní a mnoho dalších užitečných věcí se provádí. Pokud však kmitočet kmitání překročí optimální limit, může dojít k určitému poškození. Pokud tedy ovlivníte procesor tak, že jeho krystal funguje s dvojnásobným počtem čísel, rychle selže.

Podobné může být způsobeno lidským životem, když na vysokou frekvenci prasknou ušní bubínky. K tělu budou mít i další negativní změny, které způsobí určité problémy, včetně smrti. Navíc, kvůli zvláštnosti fyzické povahy, se tento proces roztahuje za poměrně dlouhou dobu. Mimochodem, s přihlédnutím k tomuto faktoru, armáda zvažuje nové příležitosti pro vývoj zbraní do budoucna.