science >> Wetenschap >  >> Fysica

Resonante frequenties vinden

Een resonantiefrequentie is de natuurlijke trillingsfrequentie van een object en wordt meestal aangeduid als een f met een subscript nul (f0). Dit type resonantie wordt gevonden wanneer een object in evenwicht is met actiekrachten en onder perfecte omstandigheden lange tijd kan blijven trillen. Een voorbeeld van een resonantiefrequentie wordt gezien wanneer een kind op een schommel wordt geduwd. Als je je terugtrekt en loslaat, zal het naar buiten zwaaien en terugkeren naar zijn resonantiefrequentie. Een systeem met veel objecten kan meer dan één resonantiefrequentie hebben.

    Gebruik de formule f0 \u003d [(1 /2π) x (√ (k /m)] om een resonantiefrequentie van een veer te vinden . "π" is een lang getal, maar voor berekeningsdoeleinden kan het naar beneden worden afgerond op 3.14. De letter "m" staat voor de massa van de veer, terwijl "k" de veerconstante vertegenwoordigt, die in een probleem kan worden gegeven Deze formule geeft aan dat de resonantiefrequentie gelijk is aan de helft "π" vermenigvuldigd met de vierkantswortel van de veerconstante gedeeld door de massa van de veer.

    Gebruik de formule v \u003d λf om de resonantiefrequentie van een enkele continue golf. De letter "v" staat voor de golfsnelheid, terwijl "λ" de afstand van de golflengte weergeeft. Deze formule stelt dat de golfsnelheid gelijk is aan de afstand van de golflengte vermenigvuldigd met de resonantiefrequentie. Bij het manipuleren van deze vergelijking , resonantiefrequentie is gelijk aan golfsnelheid gedeeld door de afstand van de golflengte.

    Gebruik een andere set van f ormulas om meerdere resonantiefrequenties te vinden voor verschillende golven die tegelijkertijd bewegen. De resonantiefrequentie van elke trilling kan worden gevonden met de formule fn \u003d (v /λn) \u003d (nv /2L). De term λn staat voor (2L /n) en de term L staat voor (n (λn) /2). In deze vergelijkingen geeft n het frequentienummer aan dat momenteel wordt berekend; als er vijf verschillende resonantiefrequenties zijn, zou n gelijk zijn aan respectievelijk één, twee, drie, vier en vijf. De term "L" komt overeen met de lengte van de golf.

    In principe geeft deze formule aan dat de resonantiefrequentie gelijk is aan de golfsnelheid gedeeld door de afstand van de golflengte vermenigvuldigd met het resonantiefrequentienummer dat de gebruiker berekent voor. Deze formule is ook gelijk aan het resonantiefrequentienummer dat de gebruiker berekent vermenigvuldigd met de snelheid en vervolgens gedeeld door twee vermenigvuldigd met de lengte van de golf.