วิธีค้นหาความถี่พ้อง

เนื้อหา

• คำสั่ง

ความถี่เรโซแนนท์คือความถี่สั่นสะเทือนตามธรรมชาติของวัตถุและมักแสดงเป็น f โดยมีตัวห้อยเป็นศูนย์ (f0) การกำทอนแบบนี้พบได้เมื่อวัตถุอยู่ในสภาวะสมดุลกับแรงกระทำและสามารถสั่นสะเทือนได้เป็นเวลานานภายใต้สภาวะที่สมบูรณ์ตัวอย่างของความถี่เรโซแนนท์จะเห็นเมื่อผลักเด็กบนแกว่ง เมื่อเกือบจะไม่มีความพยายามที่จะผลักดันเด็กอีกต่อไปเสียงสะท้อนก็จะเกิดขึ้น ระบบหลายวัตถุอาจมีความถี่พ้องมากกว่าหนึ่ง

คำสั่ง

มีความถี่เรโซแนนซ์สำหรับวัตถุและระบบต่าง ๆ รวมถึงคลื่นสปริงและลูกตุ้ม (รูปคลื่นโดยโซรินจาก Fotolia.com)

1. ใช้สูตร f0 = [(1 / 2π) x (√ (k / m)] เพื่อค้นหาความถี่เรโซแนนซ์ของสปริง "Π" เป็นจำนวนที่ยาว แต่สำหรับจุดประสงค์ในการคำนวณมันสามารถปัดเศษเป็น 3 , 14 ตัวอักษร "m" หมายถึงมวลของฤดูใบไม้ผลิและ "k" หมายถึงค่าคงที่ยืดหยุ่นซึ่งสามารถระบุได้ในปัญหาสูตรนี้ระบุว่าความถี่การสั่นพ้องเท่ากับครึ่งของ "π" คูณด้วยราก กำลังสองของค่าคงที่ยืดหยุ่นหารด้วยมวลของฤดูใบไม้ผลิ

   

   สปริงเป็นวัตถุที่ยอดเยี่ยมในการคำนวณความถี่พ้อง (รูปภาพในฤดูใบไม้ผลิโดย berkay จาก Fotolia.com)

2. ใช้สูตร v = λfเพื่อค้นหาความถี่พ้องของคลื่นต่อเนื่องเดียว ตัวอักษร "v" หมายถึงความเร็วของคลื่นและ "λ" คือความยาวคลื่น สูตรนี้ระบุว่าความเร็วของคลื่นเท่ากับความยาวคลื่นคูณด้วยความถี่พ้อง การจัดการสมการนี้เรามีว่าความถี่เท่ากับความเร็วของคลื่นหารด้วยความยาว

   
   

3. ใช้สูตรชุดอื่นเพื่อค้นหาความถี่เรโซแนนท์หลายคลื่นสำหรับคลื่นที่เคลื่อนที่ในเวลาเดียวกัน ความถี่ของการสั่นสะเทือนแต่ละครั้งสามารถพบได้โดยใช้สูตร fn = (v / λn) = (nv / 2L) คำว่าλnหมายถึง (2L / n) และคำว่า L หมายถึง (n (λn) / 2) ในสมการเหล่านี้ n หมายถึงจำนวนความถี่ที่ถูกคำนวณ หากมีห้าความถี่ที่แตกต่างกัน n จะเท่ากับ 1, 2, 3, 4 และ 5 ตามลำดับ คำว่า "L" สอดคล้องกับความยาวของคลื่น

   โดยทั่วไปสูตรนี้ระบุว่าความถี่เรโซแนนซ์เท่ากับความเร็วของคลื่นหารด้วยระยะทางความยาวคลื่นคูณด้วยจำนวนความถี่ที่คำนวณ สูตรนี้เท่ากับจำนวนความถี่เรโซแนนท์ที่จะคำนวณคูณด้วยความเร็วแล้วหารด้วยความยาวคลื่นสองเท่า

   

   อาจมีความถี่หลายความถี่ในการคำนวณในสถานการณ์ที่กำหนด (รูปคลื่นโดย lipsky จาก Fotolia.com)