Diferencia entre amplitud y frecuencia

Amplitud vs frecuencia

La amplitud y la frecuencia son dos de las propiedades básicas de los movimientos periódicos. Se requiere una comprensión adecuada en estos conceptos en el estudio de movimientos tales como movimientos armónicos simples y movimientos armónicos amortiguados. En este artículo, vamos a discutir qué frecuencia y amplitud son, sus definiciones, la medición y las dependencias de amplitud y frecuencia, y finalmente la diferencia entre amplitud y frecuencia.

Frecuencia

La frecuencia es un concepto discutido en las mociones periódicas de los objetos. Para comprender el concepto de frecuencia, se requiere una comprensión adecuada de los movimientos periódicos. Un movimiento periódico puede considerarse como cualquier movimiento que se repita en un período de tiempo fijo. Un planeta que gira alrededor del sol es una moción periódica. Un satélite que orbita alrededor de la Tierra es un movimiento periódico, incluso el movimiento de un conjunto de bola de equilibrio es un movimiento periódico. La mayoría de los movimientos periódicos que encontramos son circulares, lineales o semicirculares. Un movimiento periódico tiene una frecuencia. La frecuencia significa cuán "frecuente" es el evento. Para simplificar, tomamos la frecuencia como ocurrencias por segundo. Los movimientos periódicos pueden ser uniformes o no uniformes. Un uniforme puede tener una velocidad angular uniforme. Las funciones como la modulación de amplitud pueden tener períodos dobles. Son funciones periódicas encapsuladas en otras funciones periódicas. El inverso de la frecuencia del movimiento periódico da tiempo para un período. Los movimientos armónicos simples y los movimientos armónicos amortiguados también son movimientos periódicos. Por lo tanto, la frecuencia de un movimiento periódico también se puede obtener utilizando la diferencia de tiempo entre dos sucesos similares. La frecuencia de un péndulo simple solo depende de la longitud del péndulo y la aceleración gravitacional para pequeñas oscilaciones.

Amplitud

La amplitud también es una propiedad muy importante de una moción periódica. Para comprender el concepto de amplitud, se deben entender las propiedades de los movimientos armónicos. Un movimiento armónico simple es un movimiento tal que la relación entre el desplazamiento y la velocidad toma la forma de a = -Ω²x donde "a" es la aceleración y "x" es el desplazamiento. La aceleración y el desplazamiento son antiparalelos. Esto significa que la fuerza neta sobre el objeto también está en la dirección de la aceleración. Esta relación describe un movimiento donde el objeto está oscilando sobre un punto central. Se puede ver que cuando el desplazamiento es cero, la fuerza neta sobre el objeto también es cero. Este es el punto de equilibrio de la oscilación. El desplazamiento máximo del objeto desde el punto de equilibrio se conoce como la amplitud de la oscilación. La amplitud de una oscilación armónica simple depende estrictamente de la energía mecánica total del sistema. Para un sistema de masa de resorte simple, si la energía interna total es E, la amplitud es igual a 2e/k, donde k es la constante de resorte de la primavera. A esa amplitud, la velocidad instantánea es cero; De este modo, la energía cinética también es cero. La energía total del sistema está en forma de energía potencial. En el punto de equilibrio, la energía potencial se convierte en cero.