ბუნებრივი სიხშირე სიხშირის წინააღმდეგ
რხევის სიხშირე მიუთითებს იმაზე, თუ რამდენად ხშირად ხდება მოვლენა. სიხშირე და ბუნებრივი სიხშირე არის ორი ძალიან მნიშვნელოვანი კონცეფცია, რომელიც განიხილება ფიზიკაში. სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია სიხშირისა და ბუნებრივი სიხშირის სათანადო გაგება, რათა გამოირჩეოდეთ ისეთ სფეროებში, როგორიცაა ტალღები და ვიბრაციები, კვანტური მექანიკა, სამშენებლო ინჟინერია, მექანიკური ინჟინერია და სხვადასხვა სხვა სფეროები. ამ სტატიაში ჩვენ განვიხილავთ რა არის სიხშირე და ბუნებრივი სიხშირე, მათი განმარტებები, მსგავსებები, აპლიკაციები და ბოლოს განსხვავება სიხშირესა და ბუნებრივ სიხშირეს შორის.
სიხშირე
სიხშირე არის კონცეფცია, რომელიც განიხილება ობიექტების პერიოდულ მოძრაობაში. სიხშირის ცნების გასაგებად საჭიროა პერიოდული მოძრაობების სათანადო გაგება. პერიოდულ მოძრაობად შეიძლება ჩაითვალოს ნებისმიერი მოძრაობა, რომელიც მეორდება ფიქსირებულ დროში. პლანეტა, რომელიც მზის გარშემო ბრუნავს, პერიოდული მოძრაობაა. დედამიწის გარშემო მოძრავი თანამგზავრი პერიოდული მოძრაობაა და წონასწორობის ბურთის მოძრაობაც კი პერიოდული მოძრაობაა. პერიოდული მოძრაობების უმეტესობა, რომელსაც ჩვენ ვხვდებით, არის წრიული, წრფივი ან ნახევრად წრიული. პერიოდულ მოძრაობას აქვს სიხშირე. სიხშირე ნიშნავს რამდენად „ხშირად“ხდება მოვლენა. სიმარტივისთვის, ჩვენ ვიღებთ სიხშირეს, როგორც მოვლენებს წამში. პერიოდული მოძრაობები შეიძლება იყოს ერთგვაროვანი ან არაერთგვაროვანი. უნიფორმას შეიძლება ჰქონდეს ერთიანი კუთხოვანი სიჩქარე. ფუნქციებს, როგორიცაა ამპლიტუდის მოდულაცია, შეიძლება ჰქონდეს ორმაგი პერიოდები. ეს არის პერიოდული ფუნქციები, რომლებიც ჩართულია სხვა პერიოდულ ფუნქციებში. პერიოდული მოძრაობის სიხშირის ინვერსია იძლევა პერიოდის დროს.მარტივი ჰარმონიული მოძრაობები და დარბილებული ჰარმონიული მოძრაობები ასევე პერიოდული მოძრაობებია. ამრიგად, პერიოდული მოძრაობის სიხშირე ასევე შეიძლება მიღებულ იქნას ორ მსგავს მოვლენას შორის დროის სხვაობის გამოყენებით. მარტივი ქანქარის სიხშირე დამოკიდებულია მხოლოდ ქანქარის სიგრძეზე და მცირე რხევების გრავიტაციულ აჩქარებაზე.
ბუნებრივი სიხშირე
ყველა სისტემას აქვს თვისება, რომელსაც ეწოდება ბუნებრივი სიხშირე. სისტემა მიჰყვება ამ სიხშირეს, როდესაც სისტემა უზრუნველყოფილია მცირე რხევით. სისტემის ბუნებრივი სიხშირე ძალიან მნიშვნელოვანია. ისეთ მოვლენებს, როგორიცაა მიწისძვრები და ქარები, შეუძლიათ გაანადგურონ ობიექტები ისეთივე ბუნებრივი სიხშირით, როგორიც თავად მოვლენაა. ძალზე მნიშვნელოვანია სისტემის ბუნებრივი სიხშირის გაგება და გაზომვა, რათა დავიცვათ იგი ასეთი სტიქიური უბედურებისგან. ბუნებრივი სიხშირე პირდაპირ კავშირშია რეზონანსთან. როდესაც სისტემას (მაგ. ქანქარას) ეძლევა მცირე რხევა, ის დაიწყებს რხევას. სიხშირე, რომლითაც ის მოძრაობს, არის სისტემის ბუნებრივი სიხშირე.ახლა წარმოიდგინეთ სისტემაზე გამოყენებული პერიოდული გარე ძალა. ამ გარე ძალის სიხშირე სულაც არ არის სისტემის ბუნებრივი სიხშირის მსგავსი. ეს ძალა შეეცდება სისტემის რხევას ძალის სიხშირემდე. ეს ქმნის არათანაბარ ნიმუშს. გარე ძალის გარკვეული ენერგია შეიწოვება სისტემაში. ახლა განვიხილოთ შემთხვევა, როდესაც სიხშირეები იგივეა. ამ შემთხვევაში, ქანქარა თავისუფლად მოძრაობს გარე ძალისგან შთანთქმული მაქსიმალური ენერგიით. ამას რეზონანსი ჰქვია. სისტემებს, როგორიცაა შენობები, ელექტრონული და ელექტრული სქემები, ოპტიკური სისტემები, ხმის სისტემები და ბიოლოგიური სისტემებიც კი, აქვთ ბუნებრივი სიხშირე. ისინი შეიძლება იყოს წინაღობის, რხევის ან სუპერპოზიციის სახით, რაც დამოკიდებულია სისტემაზე.
რა განსხვავებაა სიხშირესა და ბუნებრივ სიხშირეს შორის?
• სიხშირე არის ტერმინი, რომელიც ჩვეულებრივ გამოიყენება მოვლენის სიხშირის აღსაწერად, ხოლო ბუნებრივი სიხშირე მიუთითებს სპეციალურ სიხშირეზე მოცემული დინამიური სისტემისთვის.
• სისტემის სიხშირეს შეუძლია მიიღოს ნებისმიერი მნიშვნელობა, მაგრამ მოცემული სისტემის ბუნებრივი სიხშირე არის კონკრეტული მნიშვნელობა.
