ההבדל בין תדר ותדר טבעיים
תדירות טבעית לעומת תדר
תדירות תנודתיות מציינת את שכיחות האירוע. תדירות ותדירות טבעית הם שני מושגים חשובים מאוד שנדונו בפיסיקה. זה חיוני כדי לקבל הבנה נכונה בתדר תדר טבעי על מנת להצטיין בתחומים כגון גלים ורטט, מכניקת הקוונטים, הנדסת בניין, הנדסת מכונות בתחומים שונים אחרים. במאמר זה, אנחנו הולכים לדון מה תדירות תדר טבעי הם, ההגדרות שלהם, קווי דמיון, יישומים ולבסוף את ההבדל בין תדירות תדר טבעי.
תדר
תדר הוא מושג שנדון בתנועות תקופתיות של אובייקטים. כדי להבין את מושג התדר, נדרשת הבנה נכונה של תנועות תקופתיות. תנועה תקופתית יכולה להיחשב כל תנועה חוזרת על עצמה בזמן קבוע. כוכב לכת המסתובב סביב השמש הוא תנועה תקופתיים. לוויין המקיף סביב כדור הארץ הוא תנועה תקופתיים, ואפילו את התנועה של איזון הכדור קבע היא תנועה תקופתיים. רוב התנועות התקופתיות שאנו נתקלים בהן הן עגול, ליניארי או חצי עגול. תנועה תקופתית יש תדר. התדירות פירושה איך "מתרחש" האירוע. לשם הפשטות, אנו לוקחים תדירות כמו המופעים לשנייה. תנועות תקופתיות יכולות להיות אחידות או לא אחידות. מדים יכולים להיות מהירות זוויתית אחידה. פונקציות כגון אפנון משרעת יכול להיות כפול תקופות. הם פונקציות תקופתיים במארז פונקציות תקופתיים אחרים. ההופכי של תדירות התנועה התקופתית מעניק את הזמן לתקופה. תנועות הרמוניות פשוטות ותנועות הרמוניות לחות הן גם תנועות מחזוריות. בכך ניתן לקבל את התדירות של תנועה תקופתיים גם באמצעות הפרש הזמן בין שני התרחשויות דומות. תדירות המטוטלת פשוטה תלויה רק באורך המטוטלת ובהאצת הכבידה בתנודות קטנות.
תדר טבעי
לכל מערכת יש תכונה הנקראת תדר טבעי. המערכת תפעל בתדירות זו, כאשר המערכת מסופקת עם תנודה קטנה. התדירות הטבעית של מערכת חשובה מאוד. אירועים כגון רעידות אדמה ורוחות יכולים לעשות הרס על חפצים בעלי תדירות טבעית זהה לאירוע עצמו. חשוב מאוד להבין ולמדוד את התדירות הטבעית של המערכת כדי להגן עליה מפני אסונות טבע כאלה. תדר טבעי קשור ישירות עם תהודה. כאשר מערכת (למשל מטוטלת) ניתנת תנודה קטנה, היא תתחיל להתנדנד. התדירות שבה היא מתנדנדת היא התדירות הטבעית של המערכת.עכשיו דמיינו כוח חיצוני תקופתי ליישם את המערכת. תדירותו של כוח חיצוני זה אינה בהכרח דומה לתדירות הטבעית של המערכת. כוח זה ינסה להטות את המערכת לתדירות הכוח. זה יוצר דפוס אחיד. חלק מהכוח החיצוני נספג על ידי המערכת. עכשיו בואו ניקח בחשבון את המקרה שבו התדרים הם אותו דבר. במקרה זה, המטוטלת תנדנד באופן חופשי באנרגיה מקסימלית הנספגת מהכוח החיצוני. זה נקרא תהודה. מערכות כגון מבנים, מעגלים אלקטרוניים וחשמליים, מערכות אופטיות, מערכות קול ואפילו מערכות ביולוגיות יש תדרים טבעיים. הם יכולים להיות בצורה של עכבה, תנודה, או סופרפוזיציה בהתאם למערכת.
-> ->|
מה ההבדל בין תדר לתדר טבעי? תדירות היא מונח נפוץ לתיאור התדירות שבה מתרחש אירוע, ואילו התדירות הטבעית מתייחסת לתדר מיוחד עבור מערכת דינמית נתונה. תדירות המערכת יכולה לקחת כל ערך, אך התדירות הטבעית של מערכת נתונה היא ערך ספציפי. |
